Dispersion (Chemie)
Eine Dispersion ist in der Chemie ein heterogenes Gemisch aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen oder chemisch miteinander verbinden. Dabei ist ein Stoff (disperse Phase) fein verteilt in einem anderen Stoff (Dispersionsmedium). In der Regel handelt es sich um Kolloide.
- Synonyme für disperse Phase: dispergierte Phase, innere Phase, Nebenphase
- Synonyme für Dispersionsmedium: Dispersionsmittel, Dispergens, kontinuierliche Phase, äußere Phase, Hauptphase
Die einzelnen Phasen können deutlich voneinander abgegrenzt und in der Regel durch physikalische Methoden wieder voneinander getrennt werden (z. B. Filtrieren, Zentrifugieren), oder sie entmischen sich von selbst (Sedimentieren).
Einteilung nach Teilchengröße
Nach ihrer Teilchengröße lassen sich disperse Phasen wie folgt einteilen:
Bezeichnung Teilchengröße Beispiel molekular dispers gelöst < 1 nm echte Lösung / fluide Phasen kolloidal 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.
Einteilung nach Aggregatzuständen
Übersicht
Bei zweiphasigen Dispersionen gibt es abhängig von den Aggregatzuständen insgesamt acht Dispersionsarten:[1]
| disperse Phase | |||
|---|---|---|---|
| Dispersions- medium |
flüssig | gasförmig | fest |
| flüssig | flüssig in flüssig Emulsion |
gasförmig in flüssig Schaum |
fest in flüssig Suspension |
| gasförmig | flüssig in gasförmig Aerosol, flüssig (Nebel) |
gasförmig in gasförmig Gasmischung, keine Dispersion! |
fest in gasförmig Aerosol, fest (Rauch) |
| fest | flüssig in fest poröser Festkörper (fester Schaum), durchfeuchtet |
gasförmig in fest poröser Festkörper (fester Schaum), trocken |
fest in fest feste Mischung, gefügedicht |
Ein Gemisch von Gasen ist immer homogen und daher keine Dispersion. Setzt sich beispielsweise schweres Kohlendioxid aus einem Luftgemisch am Boden ab, entsteht zwar eine Inhomogenität, aber keine Dispersion.
Beispiele
| Bezeichnung | disperse Phase | Dispersionsmedium | Beispiele |
|---|---|---|---|
| Dispersion | Feststoff und Flüssigkeit |
Flüssigkeit | Milch (Milchfett ist emulgiert, Kasein ist suspergiert), Kakao (Getränk) |
| Feststoffgemisch/ Feststoffgemenge |
Feststoff | Festkörper | Granit, Konglomerat (Gestein), Kies im Beton, Pigmente in ausgehärteten Anstrichen |
| Suspension | Festkörper | Flüssigkeit | Kalkmilch, Scheuermilch, naturtrüber Apfelsaft, Marmelade, 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, Wolken Regen |
| poröser Körper, fester Schaum |
Gas | Feststoff | Schaumstoff, diffusionsoffener Baustoff Luftblasen in Eis |
| Schaum | Gas | Flüssigkeit | Seifenschaum, ausperlender Sekt, Colaschaum, Löschschaum |
| Bezeichnung | disperse Phase | Dispersionsmedium | Beispiele |
|---|---|---|---|
| Biofluid | Erythrozyten | Flüssigkeit | Blut |
| Biokolloid | Apatit | Kollagen | Knochen |
| Gel | Makromoleküle | Lösungsmittel | Leime, Gele |
| Mizellen | Aggregate | Flüssigkeit | Seife, Farbstoffe |
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.
Einzelnachweise
- ↑ Vgl. Gerhard Lagaly, Oliver Schulz, Ralf Zimehl: Dispersionen und Emulsionen. Eine Einführung in die Kolloidik feinverteilter Stoffe einschließlich der Tonminerale. Steinkopff, Darmstadt 1997, ISBN 3-7985-1087-3, Seite 3.