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Dispersion (Chemie)

heterogenes Gemisch aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen oder chemisch miteinander verbinden

Eine Dispersion ist in der Kolloidchemie und in der Verfahrenstechnik ein heterogenes Gemisch aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen oder chemisch miteinander verbinden. Dabei sind ein oder mehrere Stoffe (disperse Phase) fein verteilt in einem anderen kontinuierlichen Stoff (Dispersionsmedium).[1]

  • Synonyme für disperse Phase: dispergierte Phase, innere Phase, Nebenphase[2]
  • 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 TeilchengrößeBearbeiten

Nach ihrer Teilchengröße lassen sich disperse Phasen wie folgt einteilen[2]:

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 etwa derselben Größe, spricht man von einem monodispersen, homodispersen oder isodispersen System, bei unterschiedlichen Teilchengrößen von heterodispersen[2] oder polydispersen Systemen.

Einteilung nach AggregatzuständenBearbeiten

ÜbersichtBearbeiten

Bei zweiphasigen Dispersionen gibt es abhängig von den Aggregatzuständen insgesamt acht Dispersionsarten:[3]

  disperse Phase
flüssig (in …) gasförmig (in …) fest (in …)
Dispersions-
medium  
flüssig Emulsion Schaum Suspension
gasförmig Aerosol, flüssig
(Nebel)
Gasmischung,
keine Dispersion!
Aerosol, fest
(Rauch)
fest poröser Festkörper
(fester Schaum),
durchfeuchtet
poröser Festkörper
(fester Schaum),
trocken
feste Mischung,
gefügedicht
 

Eine Gasmischung ist mikroskopisch betrachtet immer homogen und daher keine Dispersion (dies gilt auch, wenn makroskopisch betrachtet Konzentrationsgradienten vorliegen).

BeispieleBearbeiten

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 Festkörper 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

LiteraturBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Wilfried J. Bartz: Expert Praxislexikon Tribologie Plus: 2010 Begriffe für Studium und Beruf. expert verlag, 2000, ISBN 3-8169-0691-5, S. 36 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. a b c Müfit Bahadir, Harun Parlar, Michael Spiteller: Springer Umweltlexikon. Springer, 2000, ISBN 3-642-56998-6, S. 328 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. 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, S. 3.