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Lexikon der Chemie: Mischungslücke

Mischungslücke, derjenige Bereich der Zusammensetzung eines Mehrstoffsystems mit begrenzter Mischbarkeit, in dem sich keine homogene Mischung ausbildet. Beim Zusammenfügen der Bestandteile erhält man zwei flüssige, feste oder überkritische Phasen unterschiedlicher Zusammensetzung, die miteinander in einem thermodynamischen Gleichgewicht stehen. Die Mischbarkeit ist stark temperatur- und schwach druckabhängig. Trägt man in einem Phasendiagramm die Zusammensetzung der beiden im Gleichgewicht befindlichen (koexistierenden) Phasen gegen die Temperatur auf, so erhält man als Verbindung dieser Punkte die Binodalkurve. Sie umhüllt das Zweiphasengebiet. Weist die Binodalkurve ein Maximum auf, bezeichnet man dieses als oberen kritischen Mischungspunkt (Abb. a). Oberhalb desselben sind die beiden Komponenten in jedem Verhältnis mischbar. Hat die Binodalkurve ein Minimum, nennt man dieses unteren kritischen Mischungspunkt (Abb. b). Die Bestandteile sind unterhalb dieser Temperatur beliebig mischbar. Es gibt auch Gemische, die nur in einem begrenzten Temperaturbereich nicht vollständig mischbar sind (Abb. c) und damit über einen unteren und einen oberen kritischen Mischungspunkt verfügen. Sind die zwei Komponenten sehr schwer ineinander löslich, so ist die Mischungslücke nach oben und unten nicht begrenzt (Abb. d).



Mischungslücke. Abb.: Typen von Mischungslücken (Zweiphasengebiet gerastert).

Stellt man bei einer Temperatur oberhalb des oberen kritischen Mischungspunktes eine homogene Mischung mit der Zusammensetzung xA = x (Punkt P(x,T) in Abb. a) her und kühlt diese ab, so beginnt beim Erreichen der Binodalkurve (bei T ') die Entmischung. Kühlt man weiter ab bis zur Temperatur T ′′, entstehen zwei Phasen mit den Zusammensetzungen xA = x1 und xA = x2. Die Mengen m1 und m2 der beiden Phasen ergeben sich aus dem Hebelgesetz der Phasenbeziehungen zu x(m1 + m2) = x1m1 + x2m2 oder m1/m2 = (x2x)/(xx1).

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