Grenzflächenenthalpie

Thermodynamische Größe zur Beschreibung des Gesamtenergiebedarfs, z. B. zur Errichtung einer Phasenausscheidung in einer Matrix.

Als Beispiel betrachte man zwei Phasen α und β, deren Enthalpiedifferenz auf das Volumen bezogen ΔG_v gegeben sei. In der Ausgangsphase (Matrix) möge sich ein kugelförmiges Teilchen der Phase β mit dem Radius r gebildet haben. Der Gewinn an freier Enthalpie ist dann – 4/3 Πr³ΔG_v.

Ist nun γ die spezifische Grenzflächenenergie zwischen den beiden Phasen α und β, so muss eine Energie der Größe 4 πr²γ zur Bildung der Grenzfläche aufgebracht werden. Die Gesamtänderung ΔG der freien Enthalpie – und damit die Grenzflächenenthalpie – ist damit

ΔG = 4Πr²γ – 4/3 Πr³ΔG_v .

Die weitere mathematische Behandlung dieser Zusammenhänge erlaubt die Ermittlung einer kritischen Keimgröße, bis zu der von außen Energie zum Phasenwachstum zugeführt werden muss (Keimbildungsarbeit) und ab der das Wachstum der Phase im Weiteren selbsttätig verläuft.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie