Gas-Wasser-Wechselwirkung an Eisgrenzflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Werner F. Kuhs
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5259412

Prozesse an Eis-Grenzflächen spielen eine große Rolle sowohl in der Atmosphären-Chemie und -Physik als auch bei den Umlagerungsprozessen in den polaren Eisschilden von Grönland und der Antarktis. Bei der Beschäftigung mit diesen Prozessen hat sich die Notwendigkeit herausgestellt, ein molekulares Verständnis für folgende Phänomene zu erhalten: 1) Adsorption und Fraktionierung von Luft und deren Spurengasen an Eisoberflächen; 2) Grenzflächenphänomene bei fest-fest Umwandlungen in Eis- und Hydrat-Phasen. Zwischen beiden Phänomenen besteht ein Zusammenhang, der insbesondere in den im Projektvorschlag an zentraler Stelle stehenden Computersimulationen der molekularen Vorgänge ersichtlich wird. Sowohl die Adsorptionsprozesse von Gasen an Eis als auch die Umlagerungsvorgänge der Wassermoleküle an Eisgrenzflächen bei der Keimbildung und dem Kristallwachstum von neuen Phasen sollen auf diesem molekularen Niveau untersucht werden. Experimentell begleitet werden die Berechnungen durch Sorptionsexperimente von Gasen an Eisoberflächen und von diffraktometrischen Unersuchungen der Phasenneubildung an polykristallinen Eisproben. Dabei soll versucht werden bislang nicht existierende Brücken (a) zwischen den thermodynamischen Adsorptionstheorien bzw. (b) den makroskopisch-phänomenologischen Theorien der Grenzflächenprozesse bei fest-fest Phasenumwandlungen und dem jeweiligen molekularen Geschehen zu bauen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen