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Abstrakt
Zur elektrochemischen Steuerung der Eigenschaften wässriger Kühlmittel
Alexander S*
Flüssiges Wasser als chemische Verbindung mit großer Bandlücke ist durch die Variation des Fermi-Niveaus als linearer Indikator des Oxidations-Reduktions-Potentials (ORP) von Wasser gekennzeichnet. Dieses Potential ist das Steuerungsinstrument zur Änderung der chemischen Eigenschaften des wässrigen Kühlmittels durch erzwungene Verschiebung des Fermi-Niveaus in der Bandlücke auf Kosten einer unbedeutenden Abweichung (|z|<10) der Wasserzusammensetzung H2O1–z von der stöchiometrischen (z=0). Der hypostöchiometrische Zustand (z>0) mit negativem ORP wird erreicht, wenn das Fermi-Niveau auf das lokale Donator-Niveau εHO verschoben wird, indem das wässrige Kühlmittel in der elektrochemischen Zelle mit der stark polarisierten Anode und der Quasi-Gleichgewichtskathode elektroreduziert wird, wobei εH2O durch Elektronen besetzt wird und Hydroxoniumradikale, H3O, als stärkste Reduktionsmittel entstehen. Umgekehrt wird der hyperstöchiometrische Zustand (z < 0) mit positivem ORP in der elektrochemischen Zelle mit stark polarisierter Kathode und Quasi-Gleichgewichtsanode realisiert, wenn das Fermi-Niveau auf das lokale Akzeptorniveau verschoben wird, Radikale εOH sind die stärksten Oxidationsmittel. εOH bildet in Wasser Hydroxyl.