Innere Oberfläche

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Die innere Oberfläche von porösen oder körnigen Feststoffen umfasst die Gesamtheit aller darin enthaltenen Oberflächen, also auch jene, die sich zwischen Körnern und innerhalb von Poren befinden. Die eigentliche Messgröße der inneren Oberfläche ist die spezifische Oberfläche.

Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei der äußeren Oberfläche um die von außerhalb direkt ersichtliche Oberfläche, also jene, die man bei der Verpackung des Stoffsystems erhalten würde.

Grundlagen[Bearbeiten]

Alle porösen (schwamm- oder schaumartigen) Materialien wie auch Haufwerk (etwa Pulver und Schüttungen) sind von zahlreichen Hohlräumen durchzogen. Da alle chemischen Reaktionen wesentlich davon abhängen, wie groß deren Angriffsfläche im Vergleich zum Volumen ist, kommt der inneren Oberfläche eine große Bedeutung zu. So sind zum Beispiel feine Metallspäne leicht entzündlich, während dies auf größere Metallstücke nicht zutrifft (wobei bei größeren Metallstücken auch die bessere Wärmeableitung relevant ist, infolge dieser Wärmeableitung wird die Zündtemperatur langsamer erreicht als bei feinen Spänen). Auch die Verwitterungsstabilität eines Gesteins wird durch dessen Größe und die Anzahl von Rissen wesentlich mitbestimmt. Ähnliche Effekte gibt es auch bei zahlreichen rein physikalischen Phänomenen, etwa Kapillarwirkung und Feuchtespeicherung, Wärmedämmung, Lichtreflexion und anderem.

Spezifische Oberfläche[Bearbeiten]

Die spezifische Oberfläche S (von engl. surface) wird mit einer Oberflächenmessung bestimmt.

massenbezogen[Bearbeiten]

Die massenbezogene spezifische Oberfläche

S_m = \frac{A}{m}

gibt an, welche Oberfläche (in ) ein Kilogramm eines Materials besitzt (Einheit \frac{m^2}{kg}).

volumenbezogen[Bearbeiten]

Die volumenbezogene spezifische Oberfläche

S_V = \frac{A}{V}

gibt an, welche Oberfläche A (in m²) ein Kubikmeter eines Materials besitzt (Einheit \frac{m^2}{m^3} = \frac{1}{m}).

Die kleinste spezifische Oberfläche (bei gegebenen Volumen) weist die Kugel auf:

S_{V_K} = 6/d.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • Matthias Stieß: Mechanische Verfahrenstechnik 1, Springer Verlag, Heidelberg 1995, ISBN 3540594132.