Wien-Effekt

Der Wien-Effekt beschreibt ein Verhalten von gelösten Ionen in einem kombiniert elektromagnetischen Feld.

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Überblick

In einer Elektrolytlösung sind Ionen von gegensinnig geladenen Ionen umgeben, so Kationen von mehreren Anionen, welche wiederum von mehreren Kationen umgeben sind. Diese Umgebung um das Zentralion nennt man auch Ionen-Atmosphäre.

Die Ionen-Atmosphäre ist, wenn kein elektrisches Feld anliegt annähernd kugelsymmetrisch, so dass die Ladungsschwerpunkt zusammenfallen. Legt man ein elektrisches Feld an, so wird die Ladungsverteilung deformiert, die Ionen werden von der gegensinnig geladenen Elektrode angezogen. Also liegen die Ladungsschwerpunkte nicht mehr zusammen, und das dadurch entstandene elektrische Feld bremst die Ionenbewegung, den Ladungstransport und damit den Stromfluss ab.

Der Erste Wiensche Effekt erklärt, dass die Leitfähigkeit einer Elektrolytlösung bei hohen Feldstärken wieder stark zunimmt. Ursächlich vermutet man, dass die Bremseffekte der Ionen-Atmosphäre eliminiert werden, indem man die Ionen so stark beschleunigt, dass die Ionen-Atmosphäre sich gar nicht erst vollständig bilden kann.

Der Zweite Wiensche Effekt beschreibt, dass schwache Elektrolyte in einem starken Feld stärker dissoziieren, so dass die Leitfähigkeit aufgrund der erhöhten Ionenkonzentration ansteigt.