Gemisch

Unter einem Gemisch (Stoffgemisch) versteht man eine Substanz, die aus mindestens zwei Reinstoffen besteht. Ein Gemisch aus zwei Reinstoffen wird binäres Gemisch oder binäres System genannt, ein Gemisch aus drei Reinstoffen ternäres Gemisch oder ternäres System. Gemische können physikalische Eigenschaften aufweisen, die sich von denen der in ihnen enthaltenen Reinstoffe erheblich unterscheiden. Die physikalischen, mechanischen und rheologischen Eigenschaften eines Gemisches hängen dabei in der Regel von der Zusammensetzung des Gemisches ab und sind den entsprechenden Eigenschaften eines der enthaltenen Reinstoffe in der Regel umso ähnlicher, je höher der Gehalt des betreffenden Reinstoffes ist.

Arten von Gemischen

Grundsätzlich lassen sich Gemische in zwei Gruppen einteilen:

• In homogenen Gemischen sind die darin enthaltenen Reinstoffe auf molekularer Ebene vermischt oder im Fall von homogenen Legierungen in gleichförmiger Weise in Kristallstrukturen eingebunden. In einem homogenen Gemisch besitzen dessen Komponenten an jedem Ort innerhalb des Volumens, dass das homogene Gemisch einnimmt, dieselbe Konzentration.
• Heterogene Gemische werden als Dispersion bezeichnet.

Daneben gibt es in unterschiedlichen Sprachfeldern weitere Bezeichnungen. Wenn von Gemenge die Rede ist, wird darunter oft ein Gemisch von Schüttgütern verstanden, deren Komponenten ihrerseits heterogen von einem Umweltmedium (Luft) durchsetzt sind. Ein Beispiel hierfür sind Kraftfuttermischungen in der Landwirtschaft.

Thermodynamisch formuliert bestehen heterogene Gemische aus koexistierenden Phasen unterschiedlicher stofflicher Zusammensetzung. Nach dem Grad ihrer Dispersität lassen sich heterogene Gemische in grobdisperse und feindisperse heterogene Gemische einteilen. Kompakte grobdisperse heterogene Gemenge werden z. B. im Bergbau als Haufwerk bezeichnet. In der Geologie sind die Bezeichnungen Konglomerat und Brekzie für Gestein geläufig, dass aus Gesteinskomponenten besteht, die durch eine feinkörnige Matrix verkittet sind. In der Metallurgie wird von inhomogenen Legierungen gesprochen. In diesem generell bereits sehr feindispersen Gemisch liegen je nach Art und Menge der Legierungselemente Kristalle mit teilweise unterschiedlicher Gitterstruktur vor. Insbesondere die mechanischen Eigenschaften der Legierung hängen dabei in höchstem Maße von der Dispersität ab, die hier mit Korngröße angegeben wird.

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.

Quellen

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