Gemisch

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Dieser Artikel erläutert den allgemeinen Begriff, siehe auch Gemengesaat, Zweitaktgemisch, Mischung (Textil).
Schematische Einteilung der Stoffe

Unter einem Gemisch (Stoffgemisch) versteht man einen Stoff, der aus mindestens zwei Reinstoffen besteht. Ein Gemisch aus zwei Bestandteilen wird binäres Gemisch (mitunter auch binäres System) genannt, Gemische aus drei Bestandteilen ternäres Gemisch.

Von einem Gemenge spricht man meist bei granulen (Haufwerk, Schüttgut) oder lebenden Komponenten (Samen), die sich nur miteinander vermengen, aber nicht homogen mischen können, ohne abzusterben oder funktionsunfähig zu werden.

In manchen Zusammenhängen spricht man von einem Konglomerat.

Arten von Gemischen[Bearbeiten]

Nach dem Grad der Vermischung[Bearbeiten]

Grundsätzlich lassen sich Gemische in zwei Gruppen einteilen:

  • Homogene Gemische sind auf molekularer Ebene vermischte Reinstoffe. Homogene Gemische sind einphasig.
  • Heterogene Gemische sind nicht vollendet vermischt, da die Reinstoffe in klar abgegrenzten Phasen vorliegen. Heterogene Gemische (Dispersionen) sind mehrphasig.

Kolloide sind eine Zwischenform homogener und heterogener Gemische. Beispielsweise ist bei einer kolloidalen Suspension der Feststoff in sehr kleinen Teilchen (typischerweise im Nanometer-Bereich) in der Flüssigkeit verteilt. Deshalb ist das Gemisch heterogen (es enthält mehrere Phasen), es verhält sich aber annähernd wie eine homogene Lösung.

Nach dem Aggregatzustand der vermischten Stoffe[Bearbeiten]

Bei der Vermischung zweier Stoffe in je drei möglichen Aggregatzuständen ergeben sich neun Kombinationen, wobei teilweise noch verschiedene Ausprägungen vorkommen (rot = homogen, gelb = heterogen):

fest flüssig gasförmig
in fest Legierung, wie Bronze Tonminerale leerer Schwamm, Hartschaum
Gemenge i.e.S., wie Granit
Haufwerk, wie Kies
in flüssig Lösung, wie Sole Motorenbenzin Sodawasser
Suspension, wie Schlamm Emulsion, wie Milch Schaum
in gasförmig Aerosol (Oberbegriff) Gasgemisch
Rauch, Staub, wie Zigarettenrauch Dampf, Nebel

Nach dem Aggregatzustand des Gemischs[Bearbeiten]

Homogene Gemische, aber auch manche heterogenen Gemische haben einen bestimmten Aggregatzustand (fest, flüssig oder gasförmig). Beispielsweise sind Lösungen in der Regel flüssig (unabhängig davon, ob der im Lösungsmittel gelöste Stoff vor der Vermischung fest, flüssig oder gasförmig war).

  • Ein Beispiel für flüssige Gemische in der Natur ist Lava. Ein Molotowcocktail ist ein künstliches flüssiges Gemisch aus Benzin und weißem Phosphor. In der Getränkeindustrie nennt man Getränkemischungen häufig Verschnitt.

Physikalische Chemie[Bearbeiten]

In der Mischung sind die Ausgangsstoffe unverändert enthalten. Die Ausgangsstoffe werden dabei oft unkenntlich, weil die Mischung andere physikalische Eigenschaften aufweist als jeder isolierte Ausgangsstoff. Beim Mischen entsteht meist kein neuer Stoff. So ist Zement zunächst ein Gemisch, das sich aber nach Zugabe von Wasser chemisch verändert. Die spezifischen Eigenschaften wie zum Beispiel Dichte, Siedepunkt oder Farbe sind vom Mischungsverhältnis (Massenverhältnis) der Komponenten abhängig.

Will man Gemische in ihre Reinstoffe auftrennen, so nutzt man die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften aus. Daraus ergibt sich die Auswahl der jeweiligen Trennmethode.

Verfahrenstechnik[Bearbeiten]

Hauptartikel: Mischen (Verfahrenstechnik)

Makrovermischung und Mikrovermischung[Bearbeiten]

In der chemischen Reaktionstechnik unterscheidet man den Zustand der Vermischung der Reaktionsmasse in einem Reaktor:

  • Makrovermischung: das ist alles, was man 'mit dem bloßen Auge erkennen könnte', die Makrovermischung im Reaktor wird charakterisiert durch das Verweilzeitspektrum, das z. B. experimentell durch 'Tracermessungen' erhalten werden kann.
  • Mikrovermischung: diese ist ein Charakteristikum des Fluids:
    • vollständige Mikrovermischung = molekulardisperses Fluid (Beispiel: Kochsalzlösung)
    • vollständige 'Nichtmikrovermischung' = vollständige Segregation = Fluid mit einer Dispersion mikroskopisch kleiner abgeschlossener Fluidelemente (Beispiel: Milch/Emulsion).

Im Englischen und auch bei einigen deutschen Schulen ist die Begriffsdefinition etwas verschieden: engl. macromixing und macrofluid = segregiertes Fluid ; micromixing und microfluid = molekulardisperses Fluid. Für den Begriff 'Makrovermischung', wie er im vorliegenden definiert wurde, wird dann 'contacting pattern' verwendet.

Maßbegriffe von Gemischen[Bearbeiten]

Anteil, Konzentration oder Gehalt ist der materieller Anteil eines Stoffes an einem Gemisch in Bezug auf Masse, Volumen oder Stoffmenge:

Konkrete Beispiele:

Begriffe in der Gesetzgebung[Bearbeiten]

Begriffsdefinition im Gefahrstoffrecht
EU-Gefahrstoffkennzeichnung „Stoff“
Verwendung erlaubt bis 1. Dezember 2012
„Zubereitung“
Verwendung erlaubt bis 1. Juni 2015
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung „Stoff“ „Gemisch“
Umfasst nach chemischer Definition Reinstoffe
(Verbindungen, Elemente)
Gemische
(homogene und heterogene)

In der Gesetzgebung zum Gefahrstoffrecht werden für Reinstoffe und Gemische andere Bezeichnungen verwendet als in der Chemie.

  • Der Gesetzgeber verwendet die Bezeichnung Stoff für chemische Reinstoffe (Verbindungen oder Elemente), während sie in der Chemie als Oberbegriff für alle Stoffe gilt.
  • Gemische wurden vom Gesetzgeber früher Zubereitung genannt; diese Bezeichnung ist auch nach Einführung des GHS noch bis 1. Juni 2015 erlaubt. Danach wird auch im Gefahrstoffrecht – wie in der Chemie – nur noch die Bezeichnung Gemisch verwendet.

Literatur[Bearbeiten]

  • „Herder-Lexikon Geologie und Mineralogie“, Verlag Herder KG, Freiburg im Breisgau 1972, ISBN 3-451-16452-3.

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Gemisch – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten]