Eine Dispersion zu lat. 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 reagieren. Dabei sind ein oder mehrere Stoffe als sogenannte disperse Phase fein verteilt in einem anderen kontinuierlichen Stoff, dem sogenannten Dispersionsmedium. 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).

Der Begriff der Dispersion wird darüber hinaus in der Oberflächenchemie vereinzelt im Sinne eines ‚Ausgebreitetseins‘ als dimensionslose Zahl für das Verhältnis von Oberflächenatomen zu Gesamtatomen eines Festkörpers oder Nanoteilchens gebraucht.

Einteilung nach Teilchengröße Nach ihrer Teilchengröße lassen sich disperse Systeme wie folgt einteilen: mini|Dispergiergerät für die Herstellung von Dispersionen im Labor {| class="wikitable" |-class="hintergrundfarbe6" ! Art !! Teilchengröße !! Merkmale !! Beispiel |- | molekulardisperses System || < 1 nm || Grenzen zwischen disperser Phase und Dispersionsmedium nicht sichtbar;

mechanische Trennung durch Nanofiltration möglich; Kaskaden von Gaszentrifugen ermöglichen bei Gasgemischen ggf. eine An-, bzw. Abreicherung.

| echte Lösung / fluide Phasen |- | kolloiddisperses System || 1 nm bis 1 µm || Grenzen zwischen disperser Phase und Dispersionsmedium unter Ultramikroskop sichtbar; Brownsche Bewegung erkennbar;

Bei Flüssigkeiten ist eine Trennung durch Ultrazentrifugen oder Ultrafiltration möglich.

| Proteinlösungen

| grobdisperses System || > 1 µm || Grenzen zwischen disperser Phase und Dispersionsmedium oft ohne Mikroskop sichtbar; Brownsche Bewegung nicht merklich;

Bei Flüssigkeiten ist eine Trennung durch Zentrifugen, oder Filtration möglich.

| 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 oder polydispersen Systemen.

Einteilung nach Aggregatzuständen Übersicht

Bei zweiphasigen Dispersionen gibt es abhängig von den Aggregatzuständen insgesamt acht Dispersionsarten: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.   disperse Phase flüssig (in …)gasförmig (in …) fest (in …) Dispersions-medium  flüssigEmulsionSchaumSuspensiongasförmigAerosol, flüssig(Nebel)Gasmischung,keine Dispersion! Aerosol, fest(Rauch)fest poröser Festkörper(fester Schaum),durchfeuchtet poröser Festkörper(fester Schaum),trocken feste Mischung,gefügedicht 

Dabei ist jedoch die Zuordnung der inneren Phase zu einem festen, oder flüssigen Aggregatzustand manchmal problematisch. So zeigen fein verteilte feste, wie flüssige Stoffe in einem gasförmigen Dispergens analoge Fließeigenschaften. Eine Gasmischung ist mikroskopisch betrachtet immer homogen und daher keine Dispersion (dies gilt auch, wenn makroskopisch betrachtet Konzentrationsgradienten vorliegen).

Beispiele

Bezeichnung disperse Phase Dispersionsmedium Beispiele „Dispersion“ Feststoff undFlüssigkeit Flüssigkeit Polymerdispersion, 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, Schneefall, pyroklastischer Strom, Pulver, Puder Einschluss Flüssigkeit Festkörper nasser Badeschwamm, Trübung in Bernstein, feuchter poröser Backstein Emulsion Flüssigkeit Flüssigkeit Milch, Butter, Hautcreme, Lotion Aerosol Flüssigkeit Gas Nebel, Wolken, Regen poröser Körper,fester Schaum Gas Feststoff Schaumstoff, Porenbeton, Metallschaum, Luftblasen in Eis Schaum Gas Flüssigkeit Seifenschaum, ausperlender Sekt, Colaschaum, Löschschaum, Schlagsahne

Bezeichnung disperse Phase Dispersionsmedium Beispiele Biofluid Erythrozyten Flüssigkeit Blut Biokolloid Apatit Kollagen Knochen Gel Makromoleküle Lösungsmittel Leime, Gele Mizellen Aggregate Flüssigkeit Seife, Farbstoffe

Literatur

G. Lagaly, O. Schulz, R. Zimehl: Dispersionen und Emulsionen, Steinkopff, Darmstadt 1997. ISBN 3-7985-1087-3.

Einzelnachweise

Kategorie:Mischen (Verfahrenstechnik) Kategorie:Nichtnewtonsches Fluid