Kohäsion (Chemie)

Wasserperle im Gleichgewicht von Kohäsion und Gravitation

Als Kohäsion (von lateinisch cohaesum, Partizip II von: cohaerere „zusammenhängen“) bezeichnet man in der Physik und Chemie die Bindungskräfte zwischen Atomen sowie zwischen Molekülen innerhalb eines Stoffes. Die Kräfte sorgen für seinen Zusammenhalt. Sie wirken in Flüssigkeiten oder in Festkörpern und führen an den Oberflächen eines Stoffes zur Oberflächenspannung. Die Adhäsion beruht hingegen auf Bindungskräften zwischen zwei unterschiedlichen Phasen.

Kohäsionsenergie

Die einfachste Art der plastischen Verformung ist die Entfernung eines Teilchens. Die Energie, die notwendig ist, um ein Teilchen aus einem unendlich ausgedehnten idealen Kristall zu entfernen, ist die Kohäsionsenergie: $E_{{coh}}:=\sum _{{i=1;i\neq j}}^{{N}}{\frac {1}{N}}\Phi _{{ij}}(r_{{ij}})$ Dabei ist N die Zahl der Teilchen im System und $\Phi _{{ij}}(r_{{ij}})$ die Wechselwirkungsenergie zwischen zwei Teilchen i und j unter grober Vernachlässigung der Mehrkörperterme.

Ursachen

Die Kohäsion wird durch folgende Wechselwirkungen verursacht:

durch chemische Bindungen innerhalb von chemischen Verbindungen
durch zwischenmolekulare Kräfte, wie Van-der-Waals-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen
durch mechanische Verschlaufung fadenförmiger Makromoleküle oder Verfilzung faserförmiger Stoffe

Klebstoffe

Bei Klebstoffen bezeichnet Kohäsion die Kräfte, die den Zusammenhalt des Klebstoffs bewirken. Diese Kohäsionskräfte sind zum einen für die Zähigkeit (Viskosität) und das Fließverhalten (Rheologie) des unausgehärteten Klebstoffs bei der Verarbeitung und zum anderen für die Festigkeit des ausgehärteten Klebstoffs bei seiner Beanspruchung verantwortlich. Die Kohäsionskräfte in einem Klebstoff werden durch Kennwerte wie E-Modul, Reißdehnung Temperaturfestigkeit oder Shore-Härte beschrieben.

Basierend auf einem Artikel in:

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