Techniklexikon

Mischphase

Chemie, Physikalische Chemie, Mischung, Bezeichnung für jedes homogene Mehrstoffsystem. Mischphasen können sich in allen Aggregatzuständen bilden, so dass es neben Gasmischungen und Lösungen auch feste Mischphasen (Mischkristalle) gibt. Die gegenseitige Verteilung der Komponenten in einer Mischphase ist weitgehend homogen in molekularer oder atomarer Form, so dass die verschiedenen Stoffe auf mechanischem Wege nicht getrennt werden können. Die gegenseitige Mischbarkeit von Gasen ist im Gegensatz zu flüssigen oder festen Mischungssystemen uneingeschränkt möglich. Bei flüssigen und festen Mischungen besteht oftmals eine Mischungslücke, deren Auftreten temperaturabhängig ist. Die Mischbarkeitsverhältnisse von Stoffen werden graphisch durch Phasendiagramme, das sind meist Temperatur/Konzentrations-Zustandsdiagramme, veranschaulicht. Nach ihren thermodynamischen Eigenschaften unterscheidet man zwischen idealen und realen Mischphasen. Bei idealen Mischungen (ideale Lösung), bei denen keinerlei Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Teilchen vorliegen, setzen sich alle extensiven Zustandsgrössen A (Volumen, innere Energie, Enthalpie, Wärmekapazität) des Gesamtsystems additiv aus den entsprechenden Werten der einzelnen Komponenten zusammen. Es treten beim Mischungsvorgang keine Mischungseffekte wie z.B Mischungswärme oder Volumenveränderung auf. In der Realität hat man es jedoch viel öfter mit realen Mischungen zu tun, bei denen die unterschiedlichen Teilchen miteinander wechselwirken und infolge dessen Mischungseffekte auftreten. In diesem Fall verhalten sich die extensiven Grössen nicht mehr additiv. Man benutzt zur Beschreibung von realen Mischungen die partiellen molaren Grössen, die vom Verhältnis der Molzahlen aller Komponenten der Mischung abhängen. Die partiellen molaren Grössen sind also für unterschiedliche Zusammensetzungen der Mischung verschieden. Als wichtigste thermodynamische Eigenschaft der Komponenten in Mischphasen wird weiterhin ihr chemisches Potential definiert. Es dient zur Behandlung chemischer Gleichgewichte in Mischphasen (Gibbs-Duhem-Gleichung).