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Heterogene Chemie

Die heterogene Chemie befasst sich mit Vorgängen, bei denen verschiedene Phasen beteiligt sind. Es werden hierbei z.B. Reaktionen von Gasen in Flüssigkeiten (nach Phasenübergang) oder Reaktionen von Gasen an festen Oberflächen untersucht. Die heterogene Chemie hat seit den 80ziger Jahren des letzten Jahrhunderts für die Atmosphäre eine große Bedeutung gewonnen, da sich z.B. das sogenannte "Ozonloch" nur mit Hilfe von heterogenen Reaktionen erklären ließ. Ein weiteres wichtiges Beispiel für heterogene Prozesse in der Atmosphäre ist der sogenannte "Saure Regen", welcher u. a. durch die Aufnahme von Schwefeldioxid (SO2) und reaktiven Stickstoffverbindungen (NOy) in Wassertropfen und der nachfolgenden Chemie in der flüssigen Phase verursacht wird.

In der Physikalischen Chemie in Wuppertal werden heterogene Prozesse seit ca. 15 Jahren untersucht. Im Folgenden sind einige Beispiele aufgelistet:

  • Heterogene Umwandlung von reaktiven Stickstoffverbindungen (NOy) an Rußoberflächen, luftgetragenen organischen Partikeln und Flüssigkeitsoberflächen
  • Löslichkeit von gasförmigen Spurenstoffen (z.B. HONO, HBr, HCl und HNO3) in Flüssigkeiten (z.B. Wasser, Ammoniumsulfatlösungen, binären und ternären Säuregemischen) u. a. bei stratosphärischen Temperaturen
  • Heterogene Bildung von salpetriger Säure (HONO) in Smogkammern zur Beschreibung der sogenannten "Hintergrundreaktivität" in diesen Kammern
  • Aufnahme von salpetriger Säure (HONO) an Pflanzenoberflächen
  • Photochemische Bildung von salpetriger Säure (HONO) an organischen Substraten (z.B. Huminstoffen)
  • Photokatalytische Umwandlung von Schadstoffen an Titandioxidoberflächen (TiO2).
Photoflussreaktor in der Physikalischen Chemie zur Untersuchung heterogener Reaktionen an Photokatalysatoren