Überschusskonzentration

Die Überschusskonzentration (engl. surface excess) Γ ist die flächenbezogene Konzentration eines Tensids in der Ober- oder Grenzfläche. Sie hat die Einheit mol/m2.

Hintergrund

Durch die Adsorption eines Tensids an einer Oberfläche oder Grenzfläche ist die Tensidkonzentration an dieser Fläche sehr viel höher als die der Volumenphase. Die Oberflächenspannung σ bzw. die Grenzflächenspannung korreliert direkt mit dieser Überschusskonzentration Γ:

(R = universelle Gaskonstante; T = absolute Temperatur; σ = Oberflächenspannung; c = molare Tensidkonzentration)

Streng genommen ist die Überschusskonzentration Γ die Differenz aus der Grenzflächenkonzentration ΓI und der Konzentration an einer virtuellen Schnittfläche im Inneren der Volumenphase ΓV :

Da die Überschusskonzentration bei Tensiden aber sehr viel größer ist als ΓV, wird sie zumeist mit der Grenzflächenkonzentration gleichgesetzt.

Auf Basis der weiter oben angegebenen Gleichung kann die Überschusskonzentration im Zuge einer Messung der CMC aus der Steigung des konzentrationsabhängigen Bereichs der Oberflächenspannung berechnet werden. Das Resultat kann mit Ergebnissen aus Messungen mit einem Blasendruck-Tensiometer kombiniert werden, um den Adsorptionskoeffizienten zu bestimmen.