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2024-03-16T18:53:23Z

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Eine '''Filmwaage''' (auch '''Langmuir-Trog''' oder '''Pockels-Langmuir-Waage''') ist ein Gerät zur Herstellung und Untersuchung zweidimensionaler unlöslicher [[Monolage|Monoschichten]] [[Amphiphilie|amphiphiler]] Moleküle ([[Langmuir-Blodgett-Schicht|Langmuir-Film]]).

== Aufbau ==
Für spezielle Anwendungen sind Filmwaagen mit unterschiedlicher Ausstattung kommerziell erhältlich. Die klassische Filmwaage besteht aus folgenden Hauptbestandteilen.

=== Trog ===
Hauptbestandteil einer Filmwaage ist der rechteckige, temperierte und mit einer Flüssigkeit, meist Wasser, gefüllte Trog. Da stark [[Hydrophobie|hydrophob]] und chemisch [[Inerte Substanz|inert]], wird üblicherweise [[Polytetrafluorethylen]] (PTFE) als Material für den Trog verwendet. Seltener kommen Glas- oder Metalltröge zum Einsatz, die mit PTFE beschichtet sind.

=== Barriere ===
Analog einem zweidimensionalen Kompressionskolben wird die für die Monoschicht zur Verfügung stehende Fläche A über eine Barriere variiert, die die Grenzfläche Flüssigkeit/Luft berührt und entlang der Wände des Troges bewegt werden kann. Wie der Trog besteht diese ebenfalls meist aus PTFE.

=== Drucksensor ===
Die Messung der [[Oberflächenspannung]] der Langmuir-Schicht wird meist über einer [[Wilhelmy-Platte]] durchgeführt. Aufgenommen wird das Verhältnis Oberflächenspannung bzw. Filmdruck zur Fläche der Monoschicht bzw. Oberflächenkonzentration der Monoschicht-Moleküle.

== Verwendung ==
Die Filmwaage findet Verwendung in der Untersuchung folgender Themen:
* [[Biomembran]]en: Monoschichten aus diversen [[Lipide]]n und [[Membranprotein]]en stellen ein vereinfachtes Modell zur Untersuchung von Eigenschaften von [[Zellmembran]]en dar.<ref name="Biomembranmodell">{{Literatur |Autor=Cristiane A. Silva, Thatyane M. Nobre, Felippe J. Pavinatto, Osvaldo N. Oliveira Jr. |Titel=Interaction of chitosan and mucin in a biomembrane model environment |Sammelwerk=Journal of Colloid and Interface Science |Band=376 |Nummer=1 |Datum=2012-06-15 |Seiten=289–295 |DOI=10.1016/j.jcis.2012.03.027}}</ref>
* [[Oberflächenchemie]]: [[Adsorption]]s- und [[Desorption]]svorgänge können untersucht, [[Biosensor]]en und [[enzym]]atische/[[Immunologie|immunologische]] Reaktionen an Oberflächen verfolgt werden.
* Oberflächenbeschichtung: Untersuchung und Herstellung neuartiger organischer/anorganischer Oberflächenbeschichtungen von beispielsweise [[Nanotubes]], [[Nanowire]]s oder [[Graphen]]e.
* [[Tenside]] und [[Kolloid]]e: Untersuchung von Schaumbildung- und Stabilität, [[Emulsion]], [[Dispersion (Chemie)|Dispersion]] sowie Kolloidstabilität.
* Dünnschicht[[rheologie]]

== Geschichte ==
Das anomale Verhalten der Oberfläche von Abwaschwasser beobachtete 1880 die damals 18-jährige Autodidaktin [[Agnes Pockels]] und konzipierte zur Untersuchung dieses Phänomens 1882 eine „Schieberinne“. Über ihre Entdeckung berichtete sie 1890 [[John William Strutt, 3. Baron Rayleigh]], in einem Brief, der dessen Veröffentlichung 1891 in der Zeitschrift [[Nature]] veranlasste. Pockels „Schieberinne“ erweiterte und verfeinerte [[Irving Langmuir]] zur '''Langmuir-Waage''', der 1932 „für seine Entdeckungen und Untersuchungen in der Oberflächenchemie“ einen Nobelpreis erhielt.

== Quellen ==
* {{Literatur |Autor=Irving Langmuir, Katharine B. Blodgett |Titel=Über einige neue Methoden zur Untersuchung von monomolekularen Filmen |Sammelwerk=Kolloid-Zeitschrift |Band=73 |Nummer=3 |Datum=1935-12 |Seiten=257–263 |DOI=10.1007/BF01428777}}
* G. Adam, P. Läuger, G. Stark: ''Physikalische Chemie und Biophysik''. 2. Auflage, Springer, Berlin 1988.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4345893-2}}

[[Kategorie:Nanotechnologie]]
[[Kategorie:Oberflächenphysik]]
[[Kategorie:Biophysikalische Methode]]

Filmwaage - Versionsgeschichte

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