Dispersion (Chemie)

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Eine Dispersion ist in der Chemie ein heterogenes Gemisch aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen oder chemisch miteinander verbinden. In der Regel handelt es sich dabei um Kolloide.

Dabei wird ein Stoff (dispergierte Phase, disperse Phase, innere Phase oder Nebenphase) möglichst fein in einem anderen Stoff (Dispersionsmittel, Dispersionsmedium, Dispergens, kontinuierliche Phase, äußere Phase oder Hauptphase) verteilt.

Die einzelnen Phasen können dabei deutlich voneinander abgegrenzt werden und in der Regel durch physikalische Methoden wieder voneinander getrennt werden (z. B. Filtrieren, Zentrifugieren), oder entmischen sich von selbst (Sedimentieren).

Dispersionsarten/disperse Systeme

Entsprechend dem Aggregatzustand der beteiligten Phasen werden Dispersionen folgendermaßen unterschieden:

Bezeichnung disperse Phase
(Stoff)
in
kontinuierliche Phase
(Dispersionsmedium)
dispergiert
Beispiel
Feststoffgemisch/ -gemenge Feststoff Festkörper Granit, Konglomerat (Gestein),
Kies im Beton,
Pigmente in ausgehärteten Anstrichen,
Suspension Festkörper Flüssigkeit Kalkmilch, Scheuermilch, naturtrüber Apfelsaft,
Marmelade, Kakao (Getränk), Gletschermilch
Aerosol Feststoff Gas Rauch, Feinstaub in der Luft, Sandstrahlen, Sandsturm,
Pyroklastischer Strom, Schneefall
Einschluss Flüssigkeit Festkörper nasser Badeschwamm, Trübung in Bernstein,
feuchter poröser Backstein
Emulsion Flüssigkeit Flüssigkeit Milch, Butter,
Hautcreme, Sonnenmilch
Aerosol Flüssigkeit Gas Nebel, Regen, Wolken
poröser Körper,
fester Schaum
Gas Feststoff Schaumstoff, diffusionsoffener Baustoff, Luftblasen in Eis
Schaum Gas Flüssigkeit Seifenschaum, ausperlender Sekt, Colaschaum,
Löschschaum, siedendes Wasser im Mikrowellenherd

Ein Gemisch von Gasen ist immer homogen und daher keine Dispersion. Setzt sich beispielsweise schweres Kohlendioxid aus einem Luftgemisch am Boden ab, so entsteht eine Inhomogenität, aber keine heterogene Dispersion.

Bezeichnung disperse Phase
(Stoff)
in
kontinuierliche Phase
(Dispersionsmedium)
dispergiert
Beispiel
Biofluid Erythrozyten Flüssigkeit Blut
Biokolloid Apatit Kollagen
Knochen
Gel Makromoleküle Lösungsmittel Leim, Gel
Mizellen Aggregate Flüssigkeit Seife, Farbstoffe

Zweiphasige Dispersionen führen zu folgender Übersicht:

disperse Phase
flüssig gasförmig fest
D
i
s
p
e
r
s
i
o
n
s
m
e
d
i
u
m
flüssig l in l
Emulsion

g in l
Schaum

s in l
Suspension

gasförmig l in g
Aerosol, flüssig
(Nebel)

g in g
Gasmischung
keine
Dispersion
s in g
Aerosol, fest
Rauch

fest l in s
poröser Festkörper
(fester Schaum,
durchfeuchtet)
g in s
poröser Festkörper
(fester Schaum),
trocken
s in s
feste Mischung
gefügedicht


Einteilung nach Teilchengröße der dispersen Phase

Die disperse Phase lässt sich nach ihrer Teilchengröße wie folgt einteilen:

Bezeichnung Teilchengröße Beispiel
molekular dispers gelöst < 1 nm echte Lösung / fluide Phasen
kolloid dispers gelöst 1 nm bis 1 µm Proteinlösungen
grob dispers gelöst > 1 µm Milchfettkügelchen

Sind in einer Dispersion alle Teilchen von derselben Größe, spricht man von einem monodispersen System.

Literatur

  • A. F. Holleman, E. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007. ISBN 978-3-11-017770-1.
  • G. Lagaly, O. Schulz, R. Zimehl: Dispersionen und Emulsionen, Steinkopff, Darmstadt 1997. ISBN 3-7985-1087-3.

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