Unmischbarkeit

Unmischbarkeit bezeichnet in der Chemie die Eigenschaft zweier Flüssigkeiten, sich unter bestimmten Bedingungen nicht zu einer homogenen Lösung zu vermischen. Stattdessen bleiben zwei Phasen erhalten, die durch eine Grenzfläche getrennt sind. Das bekannteste Beispiel ist Wasser und Öl; sie bilden bei normaler Temperatur üblicherweise eine öl- oder fettige Phase über dem Wasser.

Die Ursache liegt in der Thermodynamik der Mischung. Die Gibbs- oder Enthalpieänderung einer Mischung, ΔG_mix, ist oft positiv, wenn sich die Teilchen gegenseitig eher abstoßen als anziehen, wodurch eine gemischte Phase energetisch ungünstig wird. Ob zwei Flüssigkeiten mischbar sind, hängt von Temperatur, Druck und Zusammensetzung ab. In Phasendiagrammen zeigen sich Grenzlinien, an denen sich zwei Phasen zu einer einzigen lösen; bei einigen Systemen gibt es UCST- (upper critical solution temperature) oder LCST- (lower critical solution temperature) Verläufe, innerhalb derer unterschiedliche Mischbarkeit auftreten.

Anwendungen und Bedeutung: Unmischbarkeit wird in der Praxis genutzt, z. B. bei der Extraktion und Trennung von Substanzen sowie in der Herstellung von Emulsionen. Emulsionen wie Öl-in-Wasser oder Wasser-in-Öl erfordern Emulgatoren oder Tenside, um die Grenzfläche zu stabilisieren. Mechanische Zerkleinerung, Zusatzstoffe oder Temperaturänderungen können Mischbarkeit teilweise herstellen oder verbessern.

Begriffe: Mischbarkeit beschreibt vollständige Lösungsmittelverträglichkeit; Unmischbarkeit bzw. immiscible Bedeutet das Fehlen einer homogenen Phase. Das Konzept ist zentral für biphasische Systeme, Trennprozesse und Formulierungen.