Simulation löslicher Salze
Viele hydrophobe Materialien erhalten bei Kontakt mit Wasser eine negative Ladung. Obwohl dieses Phänomen gut dokumentiert ist und sogar genutzt wird, können Wissenschaftler es bislang nicht erklären. Um dies zu ändern, förderte die EU das Projekt EXCHARGEHYD (The origin of excess charge at the water/hydrophobic interfaces). Ziel der beteiligten Forscher war es, das Verhalten von Salzen an Übergängen zu simulieren, um daraus Erkenntnisse zur Entstehung der negativen Ladung zu gewinnen. Unter Zuhilfenahme hochspezialisierter Software modellierten die EXCHARGEHYD-Mitglieder die Kräfte, welche in verschiedenen löslichen geladenen Chemikalien (gelösten Salzen mit negativer Ladung) wirken. Das Verhalten dieser Moleküle wurde mithilfe eines gebräuchlichen mathematischen Modells, dem sogenannten simple point charge-extended (SPC/E)-Modell, mit welchem das Verhalten von Wasser beschrieben wird, simuliert. Die Forscher versuchten eine Übertragung der für eines der Moleküle (Natriumsulfat) gewonnenen Erkenntnisse auf weitere Moleküle, waren dabei jedoch erfolglos. Sie konnten zeigen, dass unterschiedliche Größen von Atomen eine Rolle spielten, und daher ein Skalierungsfaktor in die Berechnungen mit einbezogen werden musste. Durch die Arbeiten im Rahmen von EXCHARGEHYD werden Fortschritte in der Erforschung der Moleküldynamik erzielt und Licht in die Mysterien der physikalischen Chemie gebracht werden. Die Projektarbeiten leisten zudem einen Beitrag zur Verbesserung jeglicher Simulationsmethoden, die zur Ermittlung chemischen Verhaltens angewandt werden.
Schlüsselbegriffe
Salze, mathematische Modelle, Computersimulationen, hydrophobe Übergänge, physikalische Chemie
