Dispersion / Dispersionsmittel

Was ist eine Dispersion?

Der Begriff der Dispersion ist aus verschiedenen naturwissenschaftlichen Bereichen sowie aus der Mathematik und weiteren Disziplinen bekannt. In physikalischen Zusammenhängen beschreibt Dispersion das Abhängigkeitsverhältnis zwischen den Eigenschaften einer Welle und der Wellenlänge. In der Chemie, speziell der Kolloidchemie, sowie der Verfahrenstechnik bezeichnet der Begriff der Dispersion ein heterogenes Gemisch aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen oder chemisch miteinander verbinden. Dabei wird ein Stoff (dispergierte Phase, disperse Phase oder Nebenphase) möglichst fein in einem anderen Stoff (Dispersionsmittel, dispergens kontinuierliche Phase oder Hauptphase) verteilt. Ein Gemisch von Gasen ist immer homogen und daher keine Dispersion.

Trennung / Entmischung von Dispersionen

Die einzelnen Phasen im Dispersionsprozess können in den meisten Fällen durch physikalische Methoden wie Filtrieren oder Zentrifugieren auch wieder voneinander getrennt werden. Beispiele hierfür sind Emulsionen wie Milch oder Aerosole wie Nebel. Zudem ist eine eigenständige Entmischung (das sogenannte Sedimentieren) möglich.

Einteilung von dispersen Systemen – nach Teilchengröße

Disperse Systeme werden üblicherweise entweder nach ihrer Teilchengröße oder nach Aggregatzuständen eingeteilt. Die Einordnung nach Teilchengröße umfasst drei Stufen: Teilchengrößen kleiner als 1 nm (molekulardisperses System, z. B. echte Lösungen), Teilchengrößen von 1 nm bis 1 µm (kolloiddisperses System, z. B. Proteinlösungen) sowie Teilchengrößen größer als 1 µm (grobdisperses System, z. B. Milchfettkügelchen).

Einteilung von dispersen Systemen – nach Aggregatzustand

Bei der Einteilung nach Aggregatzuständen werden bei zweiphasigen Dispersionen abhängig von den Aggregatzuständen verschiedene Arten von Dispersionen beschrieben.

Flüssig

• flüssig in flüssig: Emulsion
• gasförmig in flüssig: Schaum
• fest in flüssig: Suspension

Gasförmig

• flüssig in gasförmig: flüssiges Aerosol (Nebel)
• gasförmig in gasförmig: Gasgemisch
• fest in gasförmig: festes Aerosol (Rauch)

Fest

• flüssig in fest: poröser Festkörper (feucht)
• gasförmig in fest: poröser Festkörper (trocken)
• fest in fest: feste Mischung

Beispiele für Dispersionen

• Feststoffgemisch/-gemenge, z. B. Granit
• Suspension, z. B. naturtrüber Apfelsaft
• Aerosol, z. B. Feinstaub in der Luft
• Einschluss, z. B. nasser Badeschwamm
• Emulsion, z. B. Hautcreme
• Aerosol, z. B. Nebel
• Poröser Körper / fester Schaum, z. B. Schaumstoff
• Schaum, z. B. Seifenschaum

Beispiel Emulsion

In einer Emulsion liegt ein fein verteiltes Gemisch zweier Flüssigkeiten wie Öl und Wasser vor. Die eine Flüssigkeit (Phase) liegt dabei in kleinen Tröpfchen verteilt in der anderen Flüssigkeit vor.

Relevanz für die Verfahrenstechnik bei Ebbecke

Bei Ebbecke Verfahrenstechnik nimmt das Dispergieren eine wichtige Rolle ein, etwa bei der Verarbeitung von Flüssigprodukten für Kosmetika. Ziel ist es unter anderem zu verhindern, dass sich kosmetische Produkte nach einiger Zeit wieder in ihre einzelnen Phasen trennen. Deshalb müssen hier beispielsweise Druck, Temperatur und Scherempfindlichkeit genau auf den Rohstoff abgestimmt werden. Bei Ebbecke Verfahrenstechnik erfolgt die Verarbeitung im Mischbereich meist durch hohe Scherwirkungen, die wir über Reaktoren mit unterschiedlichen Mischsystemen sicherstellen können. Zudem verfügen wir über spezielle Rührer für Intermediate Bulk Container (IBCs) und Container, um Produkte mit leichten Schüttgewichten wie pyrogene Kieselsäuren in Flüssigkeiten einzurühren.

Um die Pumpfähigkeit der einzelnen zu verarbeitenden Produkte berücksichtigen zu können und die spezifischen hygienischen Anforderungen zu erfüllen, können wir beim Einsatz unserer Flüssigmischanlagen zudem aus verschiedensten Spezialpumpen wählen, darunter Druckluft-Membran-Pumpen, Schlauchpumpen, Exzenterpumpen etc.

Sie möchten mehr rund um Dispersionen und die Möglichkeiten bei Ebbecke Verfahrenstechnik erfahren? Sprechen Sie uns einfach an oder schreiben Sie uns eine Mail, wir beraten Sie gern.