The structure and other properties of the electric double layer at surfaces of polar liquids: An investigation with ion scattering spectroscopy and Kelvin probe

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Die Anreicherung von oberflächenaktiven Ionen an Oberflächen polarer Flüssigkeiten soll untersucht werden unter dem Gesichtspunkt der spontanen Ausbildung einer elektrisch geladenen Grenzschicht. Das Phänomen ist zwar wohlbekannt, aber über die Struktur und die elektrischen Eigenschaften dieser elektrisch geladenen Grenzschicht gibt es kaum experimentell gesicherte Informationen. Das liegt auch daran, dass klassische Methoden zur Untersuchung von elektrochemischen Grenzflächen an Flüssigkeitsoberflächen nicht zum Einsatz kommen können. Wir wollen daher eine [...] entwickelte, tiefenaufgelöste spektroskopische Methode - die Ionenstreuspektroskopie - anwenden, um die Tiefenverteilung der Ionen in der Grenzschicht direkt zugänglich zu machen. Entsprechende Messungen sollen zeigen, wie diese Tiefenverteilung von der chemischen Zusammensetzung der oberflächenaktiven Salze abhängt. Weiterhin wollen wir unter Hinzuziehung von Oberflächenpotentialen, die mit einer Kelvin-Sonde gemessen werden, Dielektrizitätskonstanten für die Grenzschicht abschätzen. Über derartige Dielektrizitätskonstanten ist bisher kaum etwas bekannt. Die Kombination der klassischen Kelvin-Sonde mit der Ionenspektroskopie wird erstmalig einen Einblick in die elektrischen Eigenschaften von Flüssigkeitsgrenzflächen auf einer molekularen Tiefenskala ermöglichen.