Brewsterwinkel-Mikroskopie zur Untersuchung der Kristallisation von Calciumcarbonaten an Modell-Monofilmen an der Grenzfläche Wasser/Luft

Abstract

Die bemerkenswerten strukturellen Unterschiede und mechanische Stabilität von Mineralphasen in lebenden Organismen (Biominerale) haben dazu beigetragen, die Bedingungen, unter denen solche Materialien entstehen, in Experimenten zu reproduzieren. Der Schlüssel zum Verständnis vom Biomineralisationsprozessen liegt in der Beschaffenheit der Makromoleküle, die als Template dienen. Zur Aufklärung dieser Prozesse, die während der Kristallkeimbildung an der Grenzfläche organischer Template stattfinden, wurden verschiedene Methoden entwickelt. Eine Strategie zur Erzeugung funktioneller Grenzflächen zur kontrollierten CaCO 3 -Kristallisation sind Zwei- Komponenten Langmuir-Filme aus Lipiden an der Wasser/Luft-Grenzfläche, die gut definierte Grenzflächen mit bekannter Ladungsdichte und Platzbedarf der Kopfgruppen darstellen.Die Schwerpunkte dieser Arbeit sind genauere Erkenntnisse über den Ort zu erhalten, an dem die Keimbildung stattfindet, sowie Informationen zur Kinetik dieser Kristallisationsprozesse zu gewinnen. Das zweidimensionale Kristallwachstum an Langmuir-Filmen wurde mit Hilfe der Brewsterwinkel-Mikroskopie (BAM) sowie Π/A- und ΔV/A-Isothermen charakterisiert, um den Einfluß der Monofilm- Zusammensetzung auf die Kristallkeimbildung und das Kristallwachstum zu erfassen. Zum besseren Verständnis dieser Prozesse wurde in einem ersten Schritt die Kristallisation von CaCO 3 an zwei Modell-Monofilmen mit Stearinsäure oder Oktadecylbernsteinsäure als aktive Komponenten zur Initialisierung der Kristallkeimbildung und Stearinsäuremethylester als inaktive Komponente untersucht.