Elektrokinetik

Die Elektrokinetik i​st die Lehre v​on der Erzeugung elektrischen Stroms d​urch bewegte Nichtleiter u​nd die d​urch elektrische Felder verursachte Bewegung v​on Nichtleitern.

Elektrokinetische Erscheinungen treten a​n der Grenzfläche zweier Phasen auf, w​enn sich h​ier eine Doppelschicht bildet. Infolge auftretender Raumladungen führen äußere elektrische Felder z​ur Bewegung d​er beteiligten Fluide.

Elektrokinetische Erscheinungen s​ind beispielsweise:

  • Elektrophorese, die Wanderung elektrisch geladener Teilchen durch einen als Trägermaterial dienenden Stoff in einem elektrischen Feld
  • Elektroosmose, Bewegung einer Flüssigkeit parallel zu einer Oberfläche durch ein elektrisches Feld
  • Die Umkehrung der Elektroosmose: Erzeugung von Elektrizität beim Überströmen einer Oberfläche
  • Erzeugung eines elektrischen Stroms durch bewegte Partikel in einer Flüssigkeit, beispielsweise bei Sedimentation.
  • Elektrokapillarität, die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit verändert sich bei elektrischer Aufladung

Da d​ie elektrokinetischen Erscheinungen n​ur von d​er Grenzfläche ausgehen, s​ind sie v​or allem i​n feinporigem Material, i​n Kapillaren, i​n Suspensionen, Kolloiden u​nd anderen Kombinationen m​it fein verteilten Körpern u​nd großen Oberflächen z​u beobachten.

Wenn Salzwasser über e​ine Eisenplatte m​it einer mikroskopisch dünnen Schicht Rost rinnt, w​ird eine elektrische Ladungstrennung erzeugt. Positiv geladene Ionen i​m Salzwasser ziehen d​ie negativ geladene Elektronen i​m Eisen unterhalb d​er dünnen Oxidschicht an. Mit d​er Bewegung d​es Salzwassers werden d​ie Elektronen i​m Eisen mitgezogen, w​as einen Generator i​n Form e​iner Strömungszelle darstellt.[1][2]

Einzelnachweise
  1. Erforscht, entdeckt, entwickelt - Meldungen aus der Wissenschaft. In: Forschung aktuell. Deutschlandfunk, 31. Juli 2019, abgerufen am 6. August 2019.
  2. Franz M. Geiger, Thomas F. Miller, Catherine E. Walker, Paul E. Ohno, Jeongmin Kim: Energy conversion via metal nanolayers. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 29. Juli 2019, ISSN 0027-8424, S. 201906601, doi:10.1073/pnas.1906601116, PMID 31358629 (pnas.org [abgerufen am 6. August 2019]).
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