Mischbarkeit - Miscibility

Dieselkraftstoff ist mit Wasser nicht mischbar . Das helle Regenbogenmuster ist das Ergebnis einer Dünnschichtinterferenz .

Mischbarkeit ( / m ɪ s ɪ b ɪ l ɪ t i / ) ist die Eigenschaft von zwei Substanzen in alle mischen Proportionen (das heißt, vollständig zu lösen in ihnen zu jeder Konzentration ), eine Form homogene Mischung (a - Lösung ) . Der Begriff wird am häufigsten für Flüssigkeiten verwendet , gilt aber auch für Feststoffe und Gase . Zum Beispiel sind Wasser und Ethanol mischbar, weil sie sich in allen Verhältnissen vermischen.

Als nicht mischbar werden hingegen Stoffe bezeichnet, bei denen das Gemisch in bestimmten Anteilen keine Lösung bildet. Zum Beispiel ist Öl in Wasser nicht löslich, daher sind diese beiden Lösungsmittel nicht mischbar. Als weiteres Beispiel ist Butanon (Methylethylketon) in Wasser deutlich löslich, aber auch diese beiden Lösungsmittel sind nicht mischbar, da sie nicht in allen Verhältnissen löslich sind.

Organische Verbindungen

Bei organischen Verbindungen bestimmt der Gewichtsprozentsatz der Kohlenwasserstoffkette oft die Mischbarkeit der Verbindung mit Wasser. Zum Beispiel unter den Alkoholen , Ethanol hat zwei Kohlenstoffatom und ist mit Wasser mischbar, während 1-Butanol mit vier Kohlenstoff ist es nicht. 1-Octanol mit acht Kohlenstoffatomen ist praktisch unlöslich in Wasser, und seine Nichtmischbarkeit führt dazu, dass es als Standard für Verteilungsgleichgewichte verwendet wird . Die geradkettigen Carbonsäuren bis Butansäure (mit vier Kohlenstoffatomen) sind mit Wasser mischbar, Pentansäure (mit fünf Kohlenstoffatomen) ist teilweise löslich und Hexansäure (mit sechs) ist praktisch unlöslich, ebenso längere Fettsäuren und andere Lipide ; die sehr langen Kohlenstoffketten von Lipiden führen dazu, dass sie fast immer mit Wasser nicht mischbar sind. Analoge Situationen treten für andere funktionelle Gruppen wie Aldehyde und Ketone auf .

Metalle

Nicht mischbare Metalle können untereinander keine Legierungen bilden . Typischerweise ist eine Mischung im geschmolzenen Zustand möglich, aber beim Gefrieren trennen sich die Metalle in Schichten. Diese Eigenschaft ermöglicht die Bildung fester Niederschläge durch schnelles Einfrieren einer geschmolzenen Mischung nicht mischbarer Metalle. Ein Beispiel für die Unmischbarkeit von Metallen ist Kupfer und Kobalt , wo schnelles Einfrieren zur Bildung fester Niederschläge verwendet wurde, um körnige GMR- Materialien zu erzeugen .

Es gibt auch Metalle, die im flüssigen Zustand nicht mischbar sind. Eine von industrieller Bedeutung ist, dass flüssiges Zink und flüssiges Silber mit flüssigem Blei nicht mischbar sind , während Silber mit Zink mischbar ist. Dies führt zum Parkes-Verfahren , einem Beispiel für die Flüssig-Flüssig-Extraktion , bei dem Blei, das beliebig viel Silber enthält, mit Zink geschmolzen wird. Das Silber wandert zum Zink, das oben von der zweiphasigen Flüssigkeit abgeschöpft wird, und das Zink wird dann weggekocht, wodurch fast reines Silber zurückbleibt.

Wirkung der Entropie

Wenn eine Mischung von Polymeren eine geringere Konfigurationsentropie als die Komponenten aufweist, sind sie wahrscheinlich auch im flüssigen Zustand nicht miteinander mischbar.

Festlegung

Die Mischbarkeit zweier Materialien wird oft optisch bestimmt. Wenn die beiden mischbaren Flüssigkeiten kombiniert werden, ist die resultierende Flüssigkeit klar. Wenn die Mischung trüb ist, sind die beiden Materialien nicht mischbar. Bei dieser Feststellung ist Vorsicht geboten. Wenn die Brechungsindizes der beiden Materialien ähnlich sind, kann ein nicht mischbares Gemisch klar sein und zu einer falschen Feststellung führen, dass die beiden Flüssigkeiten mischbar sind.

Siehe auch

Verweise