Begriff und Grundlagen: Unter Auflösung (Dissolution) versteht man in der Werkstofftechnik den Übergang von Atomen, Ionen oder Molekülen eines festen oder flüssigen Werkstoffs in eine umgebende Fluidphase (wässrige Lösung, Schmelze, Gas). Der Prozess führt zur Abnahme der Feststoffmasse und zur Zunahme der gelösten Spezies-Konzentration bis zum Erreichen des thermodynamischen Gleichgewichts (Löslichkeit).

Thermodynamik: Die Triebkraft der Auflösung ist die Differenz des chemischen Potenzials zwischen Feststoff und Lösung. Sie wird durch Temperatur, Druck, Zusammensetzung des Lösungsmittels und Aktivität der gelösten Spezies bestimmt. Begriffe wie Ausscheidungslösung beschreiben das Gegenstück: das Ausfallen einer Phase aus der Lösung.

Kinetik: Die Auflösungskinetik wird durch Oberflächenreaktionen (z.B. Bindungsbruch, Komplexbildung) und Stofftransport (Diffusion, Konvektion) kontrolliert. Typische Modelle unterscheiden reaktionskontrollierte und diffusionskontrollierte Auflösung; oft liegt ein gemischter Mechanismus vor. Die spezifische Oberflächenstruktur (Korngrenzen, Defekte) beeinflusst die lokale Auflösungsrate.

Elektrochemische Auflösung: Bei Metallen in Elektrolyten erfolgt Auflösung häufig elektrochemisch: Metallatome gehen als Ionen in Lösung, gekoppelt an eine Reduktionsreaktion (z.B. Sauerstoffreduktion). Dieser Prozess steht im Zentrum von Korrosion, Metallauflösung, aber auch von elektrochemischem Abtragen und elektrolytischem Polieren.

Werkstoffspezifische Aspekte: Siliciumauflösung und Graphitauflösung illustrieren, dass Auflösung stark von Bindungsart und Passivierung abhängt. Silicium bildet oft stabile Oxidschichten, die die Auflösung begrenzen, während Graphit je nach Medium und Potential bevorzugt an Kanten- und Defektstellen angegriffen wird.

Bedeutung: Das Verständnis von Auflösung ist zentral für Korrosionsschutz, Legierungsdesign, Prozessierung (z.B. Ätzen, Leaching), biomedizinische Implantate und geochemische Systeme, in denen Mineralauflösung Stoffkreisläufe steuert.