Physics and Chemistry of Interfaces
Butt, Graf, Kappl
Physics and Chemistry of Interfaces
Grenzflächen spielen eine dominante Rolle in zahlreichen traditionellen und innovativen Gebieten wie den Werkstoffwissenschaften, den Mikrotechnologien, der Elektrochemie, Sensorik oder Nanotechnologie. Trotzdem werden die zugehörigen Grundlagen nach wie vor in zwei unterschiedlichen Fachgebieten - nämlich Oberflächenphysik und Physikalischer Chemie - untersucht und gelehrt. Dabei geht die Beschreibung im ersten Falle atomistisch von einer ideal kristallinen Substratoberfläche im Vakuum aus, im zweiten Fall in der Regel nicht atomistisch, sondern thermodynamisch von einer Grenzfläche fest-flüssig.
Lobenswert ist daher dieses Lehrbuch, welches sich die Aufgabe stellt, von einem einheitlichen Standpunkt und auf einem für Leser beiderlei Fachrichtungen verständlichen Niveau eine profunde Einführung in dieses umfangreiche Gebiet zu geben. Tatsächlich gelingt dies dem dreiköpfigen Autorenteam weitestgehend. Die Darstellung erweckt einen monolithischen Eindruck. Wichtige Zusammenhänge werden mit klaren Worten erläutert, alle wesentlichen Beziehungen werden in nachvollziehbarer Ausführlichkeit hergeleitet.
Die Darstellung beginnt mit Flüssigkeitsoberflächen und führt über die Thermodynamik von Grenzflächen, die elektrostatische Doppelschicht, elektrisch geladene Grenzflächen, Oberflächenkräfte, Kontaktwinkel und Benetzung zu kristallinen Festkörperoberflächen, Adsorption, Oberflächenmodifizierung, Reibung und Verschleiß bis hin zu oberflächenaktiven Stoffen, Mizellen, Emulsionen und Schäumen. Schließlich folgen dünne Schichten auf festen und flüssigen Substraten. Natürlich lässt sich bei solch einem Programm nicht Vollständigkeit bis ins letzte Detail realisieren - aber es gelingt den Autoren immerhin, alle wesentlichen Prinzipien und Phänomene verständlich und in einem durchgehend logischen Kontext zu behandeln.
In jedem Kapitel sind durchgerechnete Beispiele eingefügt. Zum Abschluss werden außerdem Übungsaufgaben gestellt, für die im Anhang ausführliche Lösungen gegeben werden. Lobenswert ist auch das ausführliche Literaturverzeichnis, welches einerseits stets die originalen - teilweise sehr frühen - Quellen angibt, andererseits bis 2003 reicht. Einige kleinere Mängel (hauptsächlich Druckfehler) sollten in der nächsten Auflage korrigiert werden. Kurzum ein ausgezeichnetes Arbeitsmittel, das Studenten wie auch gestandenen Fachleuten nur wärmstens empfohlen werden kann.
Prof. Dr. Michael Hietschold, Institut für Physik, TU Chemnitz
Weitere Infos:
- H.-J. Butt, K. Graf, M. Kappl: Physics and Chemistry of Interfaces
Wiley-VCH, Berlin, 2003. XII+361 S., Broschiert,
ISBN 3-527-40413-9
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