Stoffgemische

Viele der uns umgebenden Stoffe sind Gemische aus mehreren Substanzen. Meerwasser ist beispielsweise eine Mischung aus Wasser und Salzen, ja im Meerwasser sind viele Salze gelöst. Wirbelt man Staub auf, müsste man diese Mischung in der Luft eigentlich Rauch nennen , aber das tut keiner. Ein Eintopf mit vielen Stücken Gemüse und/oder Fleisch würde in der Fachsprache „Aufschlämmung“ heißen. Aber verlange mal einen Nachschlag von der leckeren „Aufschlämmung„…

Farben
Meerwasser enthält durchschnittlich 3,4% Salze.
Bäume im Nebel.
Ein neuseeländischer Vulkan.
Butter und ...?
Limonade
Das "Holi" ist ein indisches Frühlingsfest.
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Wir nutzen das äußere Erscheinungsbild und die Aggregatzustände der vermischten Stoffe, um die Stoffgemische zu benennen und zu klassifizieren.

Enthalten Gemische äußerlich auch mikroskopisch unterscheidbare Schichten(Phasen) oder Bereiche, so nennen wir sie „heterogen„. Sind die vermischten Stoffe nach außen jedoch nicht zu unterscheiden – wie in Meerwasser – so nennt man das Gemisch „homogen“.

Milch ist ein heterogenes Stoffgemisch. Sie enthält ca. 80% Wasser. Der Fettanteil beträgt ungefähr 3%. Die Fetttröpfchen
( ø bis 30 µm , hier vergrößert dargestellt) sind unterschiedlich groß und neigen dazu, sich zu großen Tropfen zu vereinigen. Das Stoffgemisch Milch trennt sich. Es „rahmt auf“ oder „demulgiert“, sagt man. Presst man die Milch jedoch unter Hochdruck durch schmale Düsen oder spritzt sie mit hohem Druck auf Metallplatten, so entstehen in der Milch nur noch winzig kleine Fetttropfen
= 1µm), die die Neigung zu Vereinigung kaum noch besitzen. Somit bleibt die Milch länger im emulgierten Zustand. Diesen Vorgang, bei dem die Milch nach außen weniger unterschiedliche Teilchen aufweist, nennt man „Homogenisieren„.

Auch die metallischen Werkstoffe (Legierungen) werden homogenisiert. Dazu wird das sogenannte Lösungsglühen durchgeführt.

Die speziellere Unterscheidung in die einzelnen Arten von Stoffgemischen geschieht durch die folgende Zuordnung:

„[Aggregatzustand] des beigemischten Stoffes \( \rightarrow \) [Aggregatzustand] des Hauptbestandteil des Gemisches“

Beispiel:
Salzwasser: [fest ]Salz \( \rightarrow \) [flüssig] Wasser …(fest in flüssig)

beigemischter Stoff in \( \longrightarrow \)Hauptbestandteil
fest
Hauptbestandteil
flüssig
Hauptbestandteil
gasförmig
beigemischter Stoff
fest
Gemenge
(locker vermischt)
(Hülsenfrüchte)

Legierung

(innig vermischt)
(verschmolzen)
(Bronze)
Lösung

(lösliche Beimischung)
(Meerwasser)



Aufschlämmung
(1)
(nicht lösliche Beimischung)
(Eintopf)
Rauch(2)

(Weihrauch)



(Vulkanasche)


beigemischter Stoff
flüssig
(Teig)
Lösung
(lösliche Beimischung)
(Säfte ohne Fruchtfleisch)

Emulsion

(nicht lösliche Beimischung)
(Milch)
Nebel (2)



(Sprühwolke)

beigemischter Stoff
gasförmig
Hartschaum
(Schaumstoff)

(Gasbeton)


Lösung
(lösliche Beimischung)


Schaum

(nicht lösliche Beimischung)
Gasgemisch

(Luft)


(Schweißgas)
(1) auch Suspension, (2) Mischungen aus fest/flüssig in Gas nennt man Aerosol

Hier die Kurzdefinitionen der wichtigsten Gemische:

Homogene Gemische:

Legierung: inniges Gemisch unterschiedlicher Metalle, die miteinander verschmolzen sind
Lösung: Feststoff, Flüssigkeit oder Gas homogen in einer Flüssigkeit verteilt
Gasgemisch: Gemisch mehrerer Gase

Heterogene Gemische:

Gemenge: lockeres Gemisch mehrerer nicht-mischbarer Feststoffe
Emulsion: Gemisch mehrerer nicht-mischbarer Flüssigkeiten
Nebel: Flüssigkeit verteilt in einem Gas
Rauch: Feststoff verteilt in einem Gas
Schaum: Gas verteilt in einer Flüssigkeit
Hartschaum: Gas verteilt in einem Feststoff

Stoffgemische—Stoffgemischarten und Begriffe 

Hier findest du die Erklärungen für die Gemischarten

Arbeitsblatt:  Stoffgemische interaktiv 2— Art – Erklärung zuordnen

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Legierungen

…sind Gemische aus 2 oder mehreren Elementen, von denen mindestens eines ein Metall ist.

Arbeitsblatt Legierungen

Bronze

Die wohl erste bewusst hergestellte und eingesetzte Legierung war Bronze, ein Gemisch aus Kupfer und Zinn.

Bronze ist härter als die beiden Einzelmetalle und kann je nach Kupferanteil von rotbraun bis rotsilbrig gefärbt sein. Damit eröffnete sich die Möglichkeit Schnittwerkzeuge, Alltagsgegenstände und Schmuck von großer Schönheit und Beständigkeit herzustellen.

Die Hochzeit der Benutzung dieser Legierung liegt mehr als 3000 Jahre zurück. Sie wurde die Bronzezeit genannt. In Mitteleuropa war das 2200 Jahre bis 800 vor dem Beginn unserer Zeitrechnung .

Bild von Lathish MV auf Pixabay

Gelangt kein Wasser an die Bronze, so überzieht eine dünne Schicht aus farblosem bis schwarzem Rost die gesamte Figur.

Bild von Couleur auf Pixabay

Wasser jedoch sorgt für die Bildung von weiteren nicht farblosen Substanzen und die bilden eine farbige Schicht (Patina) aus.

Messing

Kupfer färbt auch diese Legierung so charakteristisch. Hier sind goldfarbene Materialen gefragt und beliebt. Allerdings nicht immer bei Leuten, die es ehrlich mit uns meinen. So findet man immer wieder Schmuckstücke, die als „Gold“ angepriesen werden. Dieser Effekt ist jedoch nicht von Dauer und so färbt sich das gute Stück schon nach wenigen Wochen oder Monaten schwarz. Es rostet. Und das tut Gold nicht!

Messing ist eine meist goldfarbene Legierung aus Kupfer und Zink.

Bild von Christoph Schütz auf Pixabay
Bild von pasja1000 auf Pixabay
Bild von Steve Buissinne auf Pixabay

Eisenlegierungen – Stahl

Die ersten Eisenlegierung – so zeigen die frühesten Funde- enthielten immer wieder Nickel als 2. Komponente. So kann davon ausgegangen werden, dass die Menschen diesen metallischen Werkstoff an der Erdoberfläche fanden und formten. Die Sumerer – ein frühes Handelsvolk aus dem Mittelmeerraum- nannten das Eisen das „Himmelsmetall“.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/24/Iron_sickle%2C_torc_and_adze.JPG

Erst die selbst gewonnenen Eisenlegierungen sind Stähle, da sie durch die Verwendung von mit Kohle und Holz betriebenen Öfen das Element Kohlenstoff in das Eisen einschleusten. Eine Legierung aus zumindest Eisen und Kohlenstoff heißt Stahl.

Bild von Pexels auf Pixabay

Über die Stahlherstellung erfahren wir an anderer Stelle mehr … Hier!

Eine Liste von Legierung findest du bei:

https://www.chemie-schule.de/KnowHow/Liste_der_Legierungen
(entspricht der Wikipedia -Liste)

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