{"id":10328,"date":"2024-09-16T08:10:09","date_gmt":"2024-09-16T06:10:09","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/?p=10328"},"modified":"2025-10-17T14:10:24","modified_gmt":"2025-10-17T12:10:24","slug":"grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/","title":{"rendered":"Grenzfl\u00e4chen \u2013 Feine Bereiche mit gro\u00dfer Wirkung"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_73 ez-toc-wrap-center counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-white ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Inhaltsverzeichnis<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Was_sind_Phasen\" title=\"Was sind Phasen?\">Was sind Phasen?<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Was_ist_Grenzflaechenspannung\" title=\"Was ist Grenzfl\u00e4chenspannung?\">Was ist Grenzfl\u00e4chenspannung?<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Unterschied_Oberflaechen-_und_Grenzflaechenspannung\" title=\"Unterschied Oberfl\u00e4chen- und Grenzfl\u00e4chenspannung\">Unterschied Oberfl\u00e4chen- und Grenzfl\u00e4chenspannung<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Oberflaechenspannung_von_Wasser_einfach_erklaert\" title=\"Oberfl\u00e4chenspannung von Wasser einfach erkl\u00e4rt\">Oberfl\u00e4chenspannung von Wasser einfach erkl\u00e4rt<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Definition_der_Oberflaechenspannung\" title=\"Definition der Oberfl\u00e4chenspannung\">Definition der Oberfl\u00e4chenspannung<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Oberflaechen-_und_Grenzflaechenspannung_messen\" title=\"Oberfl\u00e4chen- und Grenzfl\u00e4chenspannung messen\">Oberfl\u00e4chen- und Grenzfl\u00e4chenspannung messen<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-7\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Kontaktwinkel_und_Benetzung\" title=\"Kontaktwinkel und Benetzung\">Kontaktwinkel und Benetzung<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-8\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Oberflaechenspannung_in_der_Chemie_%E2%80%93_Anwendungen\" title=\"Oberfl\u00e4chenspannung in der Chemie \u2013 Anwendungen\">Oberfl\u00e4chenspannung in der Chemie \u2013 Anwendungen<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-9\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Oberflaechenspannung_von_verschiedenen_Stoffen\" title=\"Oberfl\u00e4chenspannung von verschiedenen Stoffen\">Oberfl\u00e4chenspannung von verschiedenen Stoffen<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-10\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Kapillarkraefte\" title=\"Kapillarkr\u00e4fte\">Kapillarkr\u00e4fte<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-11\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Oberflaechenspannung_reduzieren\" title=\"Oberfl\u00e4chenspannung reduzieren\">Oberfl\u00e4chenspannung reduzieren<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-12\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/grenzflaechen-feine-bereiche-mit-grosser-wirkung\/#Silikontenside\" title=\"Silikontenside\">Silikontenside<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Insekten, die auf Wasser laufen k\u00f6nnen? Kleidung, die Schmutz und Wasser einfach abperlen l\u00e4sst? Die Grenzfl\u00e4chenspannung kann nicht nur allt\u00e4gliche Ph\u00e4nomene erkl\u00e4ren, sondern ist auch in Chemie und Technik bedeutsam. Treffen verschiedene Phasen aufeinander, entstehen Bereiche mit ganz besonderen Eigenschaften.<\/strong> \u201e<strong>God made solids, but surfaces were the work of the devil.&#8220; <\/strong><strong>Der Satz des Physikers Wolfgang Pauli (1900 \u2013 1958) wird gerne im Zusammenhang mit Grenz- und Oberfl\u00e4chen zitiert. Was es damit auf sich hat, und ob die feinen Dom\u00e4nen der Phasengrenzen wirklich so kritisch zu sehen sind, verdeutlichen einige Beispiele.<\/strong><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Was_sind_Phasen\"><\/span>Was sind Phasen?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Als Phasen werden gleichf\u00f6rmige Bereiche von Stoffen bezeichnet, in denen die Materialeigenschaften homogen sind. Dabei kann ein Stoff oder eine Mischung abh\u00e4ngig von Druck und Temperatur verschiedene Phasen einnehmen. Man kennt feste, fl\u00fcssige und gasf\u00f6rmige Phasen, die bei H<sub>2<\/sub>O etwa Eis, Wasser und Wasserdampf sind. Phasen k\u00f6nnen durch physikalische Grenzen wie Grenzfl\u00e4chen voneinander getrennt sein.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Was_ist_Grenzflaechenspannung\"><\/span>Was ist Grenzfl\u00e4chenspannung?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">An den Phasengrenzen treten einige Besonderheiten auf. Einige Eigenschaften wie Viskosit\u00e4t oder W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit \u00e4ndern sich hier oft drastisch. Dabei l\u00e4sst sich beobachten, dass an den Phasengrenzen eine Kraft auftritt, die als Grenzfl\u00e4chenspannung bezeichnet wird.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Unterschied_Oberflaechen-_und_Grenzflaechenspannung\"><\/span>Unterschied Oberfl\u00e4chen- und Grenzfl\u00e4chenspannung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<div class=\"box info  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tIm allgemeinen Sprachgebrauch trifft man verglichen mit der Grenzfl\u00e4chenspannung \u00f6fter auf den Begriff der Oberfl\u00e4chenspannung. Grunds\u00e4tzlich beschreiben beide dasselbe \u2013 n\u00e4mlich das Bestreben eines Stoffes, seine Grenze zu benachbarten Phasen m\u00f6glichst klein zu halten.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Soll beispielsweise die Phasengrenze fl\u00fcssig\/fl\u00fcssig oder fl\u00fcssig\/fest beschrieben werden, so ist von Grenzfl\u00e4chenspannung die Rede. Die Oberfl\u00e4chenspannung hingegen bezieht sich auf die Grenzfl\u00e4che fl\u00fcssig\/gasf\u00f6rmig oder fest\/gasf\u00f6rmig. Im Fall der Phasengrenze fest\/gasf\u00f6rmig wird oft auch der Begriff der freien Oberfl\u00e4chenenergie verwendet.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Oberflaechenspannung_von_Wasser_einfach_erklaert\"><\/span>Oberfl\u00e4chenspannung von Wasser einfach erkl\u00e4rt<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Wie entsteht die Oberfl\u00e4chenspannung von Wasser und warum ist diese bei Wasser besonders gro\u00df? Das l\u00e4sst sich mit einem Blick auf die molekulare Ebene beantworten.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Jedes Wassermolek\u00fcl (H<sub>2<\/sub>O) ist seitens des Sauerstoffs leicht negativ geladen, w\u00e4hrend die Wasserstoffatome eine positive Teilladung haben. Dieser Aufbau wird auch als Dipol bezeichnet und bewirkt eine gerichtete, elektrostatische Kraft. Im Fall von Wasser spricht man bei der Wechselwirkung der Dipole untereinander von einer Wasserstoffbr\u00fcckenbindung.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Dadurch, dass die Molek\u00fcle zu allen Seiten hin Nachbarn haben, gleichen sich die Dipole im Mittel aus. Dies \u00e4ndert sich jedoch bei den Molek\u00fclen in unmittelbarer N\u00e4he zur Oberfl\u00e4che, wo ihnen jeweils ein Nachbar fehlt. Das f\u00fchrt dazu, dass diese Molek\u00fcle eine Kraft ins Innere des Wassers sp\u00fcren, was sie sozusagen nach innen zieht. Dies h\u00e4lt die Oberfl\u00e4che nicht nur m\u00f6glichst klein, sondern \u201estrafft\u201c sie auch und f\u00fchrt so zur Oberfl\u00e4chenspannung.<\/p>\n<figure id=\"attachment_10339\" aria-describedby=\"caption-attachment-10339\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-10339 size-full\" title=\"Ausrichtung der zwischenmolekularen Kr\u00e4fte in einem Wassertropfen\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/zwischenmolekulare-kraefte1.jpg\" alt=\"Ausrichtung der zwischenmolekularen Kr\u00e4fte in einem Wassertropfen\" width=\"450\" height=\"414\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/zwischenmolekulare-kraefte1.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/zwischenmolekulare-kraefte1-300x276.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-10339\" class=\"wp-caption-text\"><center>Ausrichtung der zwischenmolekularen Kr\u00e4fte in einem Wassertropfen<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Sichtbar wird dieses Ph\u00e4nomen, wenn ein Glas mit Wasser \u00fcber den Rand hinaus bef\u00fcllt wird. Das Wasser l\u00e4uft nicht direkt \u00fcber, sondern bildet zun\u00e4chst eine kleine W\u00f6lbung aus. Diese Kraft ist auch daf\u00fcr verantwortlich, dass eine B\u00fcroklammer auf der Wasseroberfl\u00e4che aufschwimmt und Insekten wie der Wasserl\u00e4ufer auf dem Wasser laufen k\u00f6nnen, ohne unterzugehen.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Definition_der_Oberflaechenspannung\"><\/span>Definition der Oberfl\u00e4chenspannung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Wird die Oberfl\u00e4che einer Fl\u00fcssigkeit vergr\u00f6\u00dfert, so muss Energie aufgebracht und gegen die Koh\u00e4sion zwischen den Molek\u00fclen gearbeitet werden.<\/p>\n<div class=\"box success  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tEntsprechend ist die Oberfl\u00e4chenspannung definiert als die Arbeit, die zur Vergr\u00f6\u00dferung der Oberfl\u00e4che verrichtet werden muss, geteilt durch die neu gebildete Fl\u00e4che und kann durch die Formel ? = \u0394?\/\u0394? ausgedr\u00fcckt werden.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Je nach Zusammenhang wird die Einheit Energie pro Fl\u00e4che (Joule\/m\u00b2; J\/m\u00b2) oder Kraft pro L\u00e4nge (Newton\/m) verwendet. Die Gr\u00f6\u00dfen werden \u00fcblicherweise in Millijoule pro Quadratmeter (mJ\/m\u00b2) oder Millinewton pro Meter (mN\/m) angegeben.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Oberflaechen-_und_Grenzflaechenspannung_messen\"><\/span>Oberfl\u00e4chen- und Grenzfl\u00e4chenspannung messen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Es gibt verschiedene Methoden und Tensiometer, um Oberfl\u00e4chen- und Grenzfl\u00e4chenspannungen zu bestimmen. Dabei werden die Grenzfl\u00e4chen entweder optisch analysiert oder auf die wirkenden Kr\u00e4fte hin untersucht.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Beim Ring-Tensiometer beispielsweise wird ein Platin-Iridium-Ring aus einer Fl\u00fcssigkeit herausgezogen. Dabei wird die Kraft an der sich bildenden Lamelle gemessen, woraus sich die Oberfl\u00e4chenspannung berechnen l\u00e4sst. Der Ring kann ebenso von einer Fl\u00fcssigkeit direkt in eine andere hineingezogen werden, wodurch man die entsprechende Grenzfl\u00e4chenspannung erh\u00e4lt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_10342\" aria-describedby=\"caption-attachment-10342\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-10342 size-full\" title=\"Platin-Iridium-Ring eines Du Nouy Tensiometers beim Herausziehen einer Fl\u00fcssigkeit\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/platin-iridium-ring.jpg\" alt=\"Platin-Iridium-Ring eines Du Nouy Tensiometers beim Herausziehen einer Fl\u00fcssigkeit\" width=\"450\" height=\"281\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/platin-iridium-ring.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/platin-iridium-ring-300x187.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-10342\" class=\"wp-caption-text\"><center>Platin-Iridium-Ring eines Du Nouy Tensiometers beim Herausziehen aus einer Fl\u00fcssigkeit<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Je nach Anwendung gibt es \u00e4hnlich funktionierende Tensiometer, die mit B\u00fcgeln, Platten oder St\u00e4ben arbeiten. Bei der Blasendruck-Methode wird die Oberfl\u00e4chenspannung \u00fcber den Innendruck gemessen, der in erzeugten Gasblasen innerhalb einer Fl\u00fcssigkeit herrscht. Die Pendant-Drop-Methode errechnet die Oberfl\u00e4chenspannung \u00fcber die Form eines h\u00e4ngenden Fl\u00fcssigkeitstropfens. Weiterhin lassen sich die Oberfl\u00e4chen- und Grenzfl\u00e4chenspannung berechnen, indem der Kontaktwinkel zwischen einem Fl\u00fcssigkeitstropfen und einem Feststoff bestimmt wird.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Kontaktwinkel_und_Benetzung\"><\/span>Kontaktwinkel und Benetzung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei der Grenzfl\u00e4che fl\u00fcssig\/fest gibt es einen Kontaktwinkel, der Werte zwischen 0\u00b0 und 180\u00b0 einnehmen kann. Je besser die Benetzungseigenschaftenrt als die Testtinte.<\/p>\n<p>der Fl\u00fcssigkeit sind, desto geringer ist der Kontaktwinkel zum Feststoff. Man spricht von benetzenden Fl\u00fcssigkeiten bei Kontaktwinkeln von unter 90\u00b0, bei dar\u00fcber liegenden Werten sind sie kaum oder nicht benetzbar.Da <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/schmierfette-und-schmieroele\/\">\u00d6le und Fette<\/a> die Oberfl\u00e4chenspannung reduzieren, wird die Qualit\u00e4t vieler Werkstoffe entscheidend durch die Fettfreiheit der Oberfl\u00e4che bestimmt. Diese kann mit der sogenannten Pr\u00fcf-Tinten-Methode ermittelt werden, bei der eine spezielle Testtinte mit definierter Oberfl\u00e4chenspannung eingesetzt wird. Benetzt die Tinte die Oberfl\u00e4che, ohne sich zusammenzuziehen, ist die Oberfl\u00e4chenspannung des Werkstoffs gleich oder gr\u00f6\u00dfer als die der Testtinte. Zieht sich die Tinte zusammen, hat der Werkstoff einen kleineren We<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Oberflaechenspannung_in_der_Chemie_%E2%80%93_Anwendungen\"><\/span>Oberfl\u00e4chenspannung in der Chemie \u2013 Anwendungen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Was bedeutet die Oberfl\u00e4chenspannung konkret f\u00fcr technische Anwendungen? Ihre Kenntnis hilft unter anderem dabei, das Verhalten von Fl\u00fcssigkeiten auf Oberfl\u00e4chen und damit die Benetzungseigenschaften vorherzusagen. Sie muss besonders in der Beschichtungstechnik, Pharmazie, <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/schlaeuche-nach-einsatzbereichen\/medizintechnikschlaeuche\">Medizintechnik<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/schlaeuche-nach-einsatzbereichen\/lebensmittelschlaeuche\">Lebensmitteltechnologie<\/a> ber\u00fccksichtigt werden, um die Qualit\u00e4t der verschiedenen Produkte zu gew\u00e4hrleisten. In der Nanotechnologie werden Oberfl\u00e4chenspannungseffekte genutzt, um Oberfl\u00e4chen zu funktionalisieren. Bei Metall- oder Kunststoffoberfl\u00e4chen l\u00e4sst sich zudem der Verschmutzungsgrad ermitteln.<\/p>\n<div class=\"box note  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tIm Zusammenhang mit funktionalen Oberfl\u00e4chen wird oft der nach der Lotusbl\u00fcte benannte <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/lotoseffekt\/\">Lotuseffekt<\/a> genutzt. Er bewirkt, dass sich bestimmte Oberfl\u00e4chen selbst reinigen k\u00f6nnen. Diese Materialien sind sehr hydrophob und damit kaum benetzbar. Fl\u00fcssigkeitstropfen nehmen auf solchen Oberfl\u00e4chen eine Kugelform ein, perlen leicht ab und k\u00f6nnen dabei Schmutz transportieren.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Oberflaechenspannung_von_verschiedenen_Stoffen\"><\/span>Oberfl\u00e4chenspannung von verschiedenen Stoffen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Fl\u00fcssigkeiten liegen meist im Bereich von 20 bis 100 mN\/m bei +20 \u00b0C. Im Vergleich zu Wasser mit 72,8 mN\/m ist die Oberfl\u00e4chenspannung von Ethanol mit 22,6 mN\/m relativ gering. Das Molek\u00fcl Ethanol mit der Strukturformel (CH<sub>3<\/sub>CH<sub>2<\/sub>OH) hat zwar auch einen Dipol, dieser ist im Vergleich zu H<sub>2<\/sub>O jedoch aufgrund des organischen Rests schw\u00e4cher ausgepr\u00e4gt. Dadurch ist Ethanol besser mit hydrophoben Stoffen mischbar und wird demensprechend oft als L\u00f6sungsmittel in der Pharmazie verwendet.<\/p>\n<figure id=\"attachment_10344\" aria-describedby=\"caption-attachment-10344\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-10344 size-full\" title=\"Die Oberfl\u00e4chenspannung ist daf\u00fcr verantwortlich, dass eine Nadel auf der Wasseroberfl\u00e4che aufschwimmt\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/nadel-schwimmt-auf-wasseroberflaeche.jpg\" alt=\"Die Oberfl\u00e4chenspannung ist daf\u00fcr verantwortlich, dass eine Nadel auf der Wasseroberfl\u00e4che aufschwimmt\" width=\"450\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/nadel-schwimmt-auf-wasseroberflaeche.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/nadel-schwimmt-auf-wasseroberflaeche-300x200.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-10344\" class=\"wp-caption-text\"><center>Die Oberfl\u00e4chenspannung ist daf\u00fcr verantwortlich, dass eine Nadel auf der Wasseroberfl\u00e4che aufschwimmt<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u00d6le liegen ebenfalls weit unter dem Wert von Wasser bei rund 35 mN\/m. Damit k\u00f6nnen sie Oberfl\u00e4chen leicht benetzen, was etwa in <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/klebstoffe-und-schmierstoffe\">Schmiermitteln<\/a> oder Kriech\u00f6len angewandt wird. Die Oberfl\u00e4chenspannung von Quecksilber ist mit 476 mN\/m f\u00fcr Fl\u00fcssigkeiten extrem hoch. Deshalb bildet der Stoff bei Freisetzung die bekannten K\u00fcgelchen, um seine Oberfl\u00e4che m\u00f6glichst klein zu halten. Die hohe Oberfl\u00e4chenspannung von Quecksilber bewirkt auch, dass die Innenw\u00e4nde von d\u00fcnnen Kapillaren nicht benetzt werden. Neben der konstanten W\u00e4rmeausdehnung ist dies ein Grund daf\u00fcr, dass es oft in \u00e4lteren Thermometern verwendet wurde.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Kapillarkraefte\"><\/span>Kapillarkr\u00e4fte<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Kapillarkr\u00e4fte treten in d\u00fcnnen <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/schlaeuche-rohre-und-kapillare-aus-metall\">R\u00f6hrchen und Kapillaren<\/a> auf, die im Vergleich zum Volumen eine sehr gro\u00dfe Oberfl\u00e4che haben. Das kann zur Folge haben, dass die Oberfl\u00e4chenspannung den Einfluss der Schwerkraft \u00fcbersteigt.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/schlaeuche-rohre-und-kapillare-aus-metall\/titan-und-edelstahlkapillare\/edelstahl-kapillare-1.4401-aisi-316\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-10347 size-medium\" title=\"Edelstahl-Kapillare 1.4401 (AISI 316)\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/edelstahl-kapillare-300x300.jpg\" alt=\"Edelstahl-Kapillare 1.4401 (AISI 316)\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/edelstahl-kapillare-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/edelstahl-kapillare-150x150.jpg 150w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/edelstahl-kapillare.jpg 500w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/schlaeuche-rohre-und-kapillare-aus-metall\/titan-und-edelstahlkapillare\/edelstahl-kapillare-glasbeschichtet\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-10348 size-medium alignnone\" title=\"Edelstahl-Kapillare - glasbeschichtet \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/edelstahl-kapillare-glasbeschichtet-300x300.jpg\" alt=\"Edelstahl-Kapillare - glasbeschichtet \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/edelstahl-kapillare-glasbeschichtet-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/edelstahl-kapillare-glasbeschichtet-150x150.jpg 150w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/edelstahl-kapillare-glasbeschichtet.jpg 500w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei einer benetzenden Fl\u00fcssigkeit l\u00e4sst sich also beobachten, wie sie entgegen der Schwerkraft nach oben steigt, bis sich ein Gleichgewicht zwischen Adh\u00e4sion und Gravitation eingestellt hat. Je d\u00fcnner die Kapillare ist, desto h\u00f6her wird die Fl\u00fcssigkeit ansteigen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\">Kunststoffe<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/gummischlaeuche-elastomerschlaeuche\">Kautschuke<\/a> haben oft Oberfl\u00e4chenspannungen von 20 bis 50 mN\/m. Hier ist <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/ptfe-schlaeuche\">PTFE (Polytetrafluorethylen)<\/a> mit 19 mN\/m im unteren Bereich angesiedelt, w\u00e4hrend <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/pe-schlaeuche\">PE (Polyethylen)<\/a>, PS (Polystyrol), PVC (Polyvinylchlorid) und PUR (Polyurethan) mit 31 \u2013 43 mN\/m dar\u00fcber liegen.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/ptfe-schlaeuche\/ptfe-chemieschlauch-standard\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-10349 size-medium\" title=\"PTFE-Chemieschlauch - standard \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/ptfe-chemieschlauch-standard-300x300.jpg\" alt=\"PTFE-Chemieschlauch - standard \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/ptfe-chemieschlauch-standard-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/ptfe-chemieschlauch-standard-150x150.jpg 150w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/ptfe-chemieschlauch-standard.jpg 500w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/peek-schlaeuche\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-unifarbig\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-10350 size-medium\" title=\"PEEK-Hochdruck-Kapillarschlauch - unifarbig\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-300x300.jpg\" alt=\"PEEK-Hochdruck-Kapillarschlauch - unifarbig\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-150x150.jpg 150w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/peek-hochdruck-kapillarschlauch.jpg 500w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/gummischlaeuche-elastomerschlaeuche\/silikon-schlaeuche\">Silikon<\/a> hat einen Wert von 24 mN\/m, Naturkautschuk liegt bei 25 mN\/m und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/butylkautschuk-eigenschaften-und-verwendung\/\">Butylkautschuk<\/a> bei 27 mN\/m. Die Oberfl\u00e4chenenergie von Glas betr\u00e4gt je nach Vorbehandlung rund 250 mN\/m. Metalle haben weitaus h\u00f6here Oberfl\u00e4chenenergien von bis \u00fcber 1000 mN\/m.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Oberflaechenspannung_reduzieren\"><\/span>Oberfl\u00e4chenspannung reduzieren<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Eine zu hohe Oberfl\u00e4chenspannung kann in manchen Situationen problematisch sein. Der relativ hohe Wert von reinem Wasser f\u00fchrt zum Beispiel bei Reinigungsprozessen dazu, dass fettige und schmutzige Oberfl\u00e4chen nur schlecht benetzt werden. Wasser muss hier also mit einem Zusatz versehen werden, der die Oberfl\u00e4chenspannung reduziert und damit die Reinigungskraft erh\u00f6ht.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Doch was setzt die Oberfl\u00e4chenspannung von Wasser herab? Das k\u00f6nnen oberfl\u00e4chenaktive <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/synthetische-tenside\/\">Tenside<\/a> wie zum Beispiel klassische Sp\u00fclmittel sein. Diese sind amphiphil aufgebaut, konzentrieren sich im Bereich der Grenzfl\u00e4che zwischen Wasser und Luft und verdr\u00e4ngen die Wassermolek\u00fcle teilweise. Dies verringert die Kraft, die ins Innere der Fl\u00fcssigkeit wirkt. Die Oberfl\u00e4chenspannung von Wasser mit Sp\u00fclmittel oder anderen Tensiden ist somit niedriger als die von reinem Wasser.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Silikontenside\"><\/span>Silikontenside<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Silikontenside sind eine Gruppe von oberfl\u00e4chenaktiven Substanzen, die die Oberfl\u00e4chenspannung bereits mit relativ geringen Konzentrationen stark absenken k\u00f6nnen. Das verleiht ihnen einen Vorteil gegen\u00fcber klassischen Tensiden wie Alkohol-Ethoxylaten, was zum Beispiel bei der <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/die-welt-der-schaeume-mehr-als-nur-seifenblasen\/\">Schaumherstellung<\/a> sowie in Kosmetik und Landwirtschaft gesch\u00e4tzt wird.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Mit Silikontensiden k\u00f6nnen die Benetzung, Emulgierung und Schaumbildung von Fl\u00fcssigkeiten sehr effizient eingestellt werden. Sie gelten auch als Ersatz f\u00fcr die aus Umweltschutzgr\u00fcnden zunehmend nur noch eingeschr\u00e4nkt eingesetzten Fluortenside.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">In vielen Industriezweigen ist eine entsprechende Kontrolle \u00fcber die Oberfl\u00e4chenspannung der eingesetzten Fl\u00fcssigkeiten notwendig. Im Bereich der Druck- und Beschichtungstechnik beispielsweise muss die Oberfl\u00e4chenspannung der Beschichtungsl\u00f6sung kleiner sein als die des Werkstoffs. Andernfalls kann sich die Beschichtung zusammenziehen und abperlen. Diese Problematik tritt auch besonders im Bereich der <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/klebstoffe-und-schmierstoffe\">Klebstoffe<\/a> auf.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/klebstoffe-und-schmierstoffe\/kleber\/zweikomponentenkleber\/ptfe-kleber-auf-synthetischer-kautschukbasis-kontaktkleber\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-10351 size-medium\" title=\"PTFE-Kleber auf synthetischer Kautschukbasis (Kontaktkleber) \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/ptfe-kleber-300x300.jpg\" alt=\"PTFE-Kleber auf synthetischer Kautschukbasis (Kontaktkleber) \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/ptfe-kleber-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/ptfe-kleber-150x150.jpg 150w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/ptfe-kleber.jpg 500w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/klebstoffe-und-schmierstoffe\/kleber\/einkomponentenkleber\/cyanacrylester-kleber-kunststoff\/metall\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-10352 size-medium\" title=\"Cyanacrylester-Kleber - Kunststoff\/Metall \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/cyanacrylester-kleber-300x300.jpg\" alt=\"Cyanacrylester-Kleber - Kunststoff\/Metall \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/cyanacrylester-kleber-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/cyanacrylester-kleber-150x150.jpg 150w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/cyanacrylester-kleber.jpg 500w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Materialien mit geringen Oberfl\u00e4chenspannungen, wie harte Kunststoffe aus PTFE, m\u00fcssen oftmals vorbehandelt werden. Hier k\u00f6nnen auch die Klebstoffe selbst angepasst oder haftvermittelnde Substanzen eingesetzt werden, um eine ausreichende Benetzung und damit Klebkraft zu erhalten.<\/p>\n<pre><strong>Bildquellen:<\/strong>\r\nBeitragsbild | \u00a9 stanislavi150886 \u2013 stock.adobe.com\r\nZwischenmolekulare Kr\u00e4fte in einem Wassertropfen | \u00a9 F\u00fcsiahh, Public domain, via Wikimedia Commons\r\nPlatin-Iridium-Ring eines Du Nouy Tensiometers | \u00a9 English:\u00a0 Tibor Dubniczky, Department of Chemistry, University of Miskolc, Hungary.Magyar:\u00a0 Dubniczky Tibor, Miskolci Egyetem, K\u00e9miai Tansz\u00e9k., CC BY-SA 3.0 &lt;https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/3.0&gt;, via Wikimedia Commons\r\nNadel schwimmt auf Wasseroberfl\u00e4che | \u00a9 volff \u2013 stock.adobe.com<\/pre>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Insekten, die auf Wasser laufen k\u00f6nnen? Kleidung, die Schmutz und Wasser einfach abperlen l\u00e4sst? 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