Thermophorese

Thermophorese (auch: Thermodiffusion, Ludwig-Soret-Effekt) beschreibt die Bewegung von Teilchen entlang eines Temperaturgradienten, typischerweise von heiß nach kalt in Gasen und Flüssigkeiten.

Am stärksten tritt dieser Effekt bei Aerosolen und Staubteilchen in Luft auf. Er exisitiert auch bei Teilchen und Molekülen in Lösungen, ist aber theoretisch und praktisch noch unerforscht.

Erklärt wird der Effekt in Gasen folgendermaßen: Auf ein Staubteilchen prasseln von allen Seiten im Mittel gleichmäßig Luftmoleküle ein - statistische Fluktuationen führen zur Brown'schen Bewegung, jedoch ist die Bewegung statistisch und ungerichtet. Falls sich das Teilchen jedoch in einem Temperaturgradienten befindet, treffen auf der heißen Seite schnellere Moleküle auf als auf der kalten - das Teilchen erfährt also einen Nettoimpuls in Richtung der kalten Seite. Die Bewegung ist immer noch statistisch, jedoch bewegt sich das Teilchen über lange Zeiten in Richtung kalt.

In Flüssigkeiten ist das Ganze schwieriger, denn die Theorie für Gase kann die Wanderung mancher großen Moleküle auf die Wärmequelle zu nicht erklären. Es existieren bereits Erklärungsversuche durch Strömungen an der Oberfläche der Moleküle oder durch Änderung der Oberflächenenergie in verschiedenen Temperaturzuständen, jedoch ist die Sache Gegenstand aktueller Forschung (2005).