Physikalische Chemie der Atmosphäre

Cover des Jounals Analytical & Bioanalytical Chemistry von Oktober 2022
Cover der Zeitschrift The Journal of Physical Chemistry A von Mai 2022

In unserer Arbeitsgruppe konzentrieren wir uns auf die Wechselwirkung zwischen der Atmosphäre und verschiedenen Materialien. Viele Stoffe können Vorgänge in unserer Atmosphäre direkt beeinflussen. Ein Beispiel hierfür ist die heterogene Eisnukleation. Reines Wasser gefriert nicht bei 0°C sondern kann, abhängig vom Volumen, deutlich unterkühlt werden. Sehr kleine Tröpfchen, wie sie in der Atmosphäre vorliegen, gefrieren erst, wenn Temperaturen von -36°C und darunter erreicht werden. In unserer Atmosphäre können die verschiedensten Materialien gefunden werden. Die daraus aufgebauten Partikel sind in Form, Größe und chemischer Zusammensetzung einmalig. Viele dieser Partikel können den Eisbildungsprozess beeinflussen, indem sie als Eiskeime fungieren und den Gefriervorgang bei höheren Temperaturen ermöglichen. Eiswolkenbildung spielt eine wichtige Rolle in unserem Klima. Es ist daher wichtig zu verstehen, welche Stoffe als Eiskeime fungieren können, wie sie sich in der Atmosphäre verbreiten können, welche Lebensdauer sie dort in ihrer aktiven Form haben und welche Prozesse den eisbildungsfördernden Eigenschaften zugrunde liegen.

Jedes Material, das in Kontakt mit der Atmosphäre steht, altert. Der Schweregrad und die Auswirkungen dieser Alterung sind abhängig vom Material selbst. In vielen Fällen sind die ausschlaggebenden Faktoren für die Beständigkeit oder Empfindlichkeit gegenüber Alterung nur unzureichend bekannt und verstanden. Dies ist besonders wichtig für Baustoffe wie zum Beispiel Asphalt. Hierbei können kleine Änderungen im Material zu einer Verlängerung der Lebensspanne von vielen Jahren führen.

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