Suspension (Chemie)

Beispiel für eine Suspension: Blut

Beispiel für eine Suspension: Weizenbier

Eine Suspension (lat.: suspendere „aufhängen“; in der Schwebe lassen) ist ein heterogenes Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und darin fein verteilten Festkörpern, die in der Flüssigkeit mit geeigneten Aggregaten (Rührer, Dissolver, Flüssigkeitsstrahlen, Naßmühle) sowie meist mit Hilfe zusätzlicher Dispergiermittel aufgeschlämmt und in der Schwebe gehalten werden. Eine Suspension ist eine grobdisperse Dispersion und tendiert zur Sedimentation und Phasentrennung.

Suspensionen in Wasser bezeichnet man in der Materialwissenschaft oder bei natürlichen Vorkommen auch als Aufschlämmung oder (aus dem Englischen) Slurry. Sie werden unterteilt in „grobe“ Suspensionen (Teilchengröße 0,1 bis 1 mm, z. B. Kreideschlamm) und „feine“ Suspensionen (Teilchengröße 1 bis 100 µm, z. B. Kalkmilch). Noch feiner dispergierte Teilchen (kleiner 1000 nm bzw. 1 µm) sind Dispersionen, kleiner 1 nm Molekulardispersionen.^[1]

Suspensionen oder Dispersionen in der Polymerchemie sind feinstdispergierte Polymerprodukte die durch Suspensionspolymerisation gewonnen werden, beispielsweise Polyacrylate oder Vinylacetate.

Sedimentation

Lässt man eine Suspension stehen, so sinkt (im Gegensatz zu einer Lösung) der Feststoff bei nicht zu kleiner Partikelgröße als Sediment langsam auf den Boden (Sedimentation). Die überstehende Flüssigkeit kann man abgießen (Dekantieren) und so den Feststoff (Sediment) von der Flüssigkeit (Dekantat) abtrennen. Durch die Zugabe von so genannten Thixotropiermitteln oder Grenzflächenaktive Substanzen kann die Sedimentation verlangsamt, durch Zugabe von Flockungsmitteln beschleunigt werden.

Die Stabilität einer Suspension lässt sich mit einem Sedigraphen definieren, der nach dem Gesetz von Stokes die Sinkgeschwindigkeit unterschiedlicher Teilchen misst.

Je kleiner ein Partikel ist, je geringer seine Dichte und je höher die Viskosität der Flüssigkeit ist, desto langsamer geht die Sedimentation vonstatten. Auch Form und Struktur der Partikel und andere Eigenschaften von Partikel und Flüssigkeit beeinflussen die Sedimentation.

Die Sedimentation lässt sich durch Zentrifugen beschleunigen.

Eine Methode zur Ermittlung der Stoffeigenschaften oder der Partikelgröße und deren Verteilung ist die Ultraschalldämpfungsspektroskopie.

Beispiele

Beispiele für Suspensionen sind:

• Aufschlämmungen von Sand in Meerwasser, Schwebstoffe, oder Treibsand
• Mörtel oder Beton (mineralische Suspensionen)
• Suspensionen aus Siliciumcarbid und Polyethylenglycol, die gleichzeitig abrasiv und kühlend wirken, werden in der Photovoltaik-Industrie und in der Halbleiter-Industrie dazu verwendet, um Reinsilizium zu Wafern zu zerschneiden.^[2]
• Deckfarbe, Anstrichmittel (Pigmentsuspensionen, in Unterscheidung zu Farbstoffen, die in Lösung gehen)
• Blut
• die lichtempfindliche fotografische Schicht auf Film oder Fotopapier (die in der Fachsprache (fälschlicherweise) als „Emulsion“ bezeichnet wird)
• Pollen in wässrigen Honiglösungen, die für die mikroskopische Palynologie hergestellt werden
• Weizenbier
• Orangensaft
• gezuckerter Milchkakao ist nicht nur eine Suspension mit Partikeln des Gemisches der Kakaobestandteile, sondern beispielsweise auch eine wässrige Zuckerlösung und eine wässrige Fettemulsion.

Die Stoffe in den hier genannten Suspensionen die sedimentieren, bilden mit dem flüssigen Rest eine Suspension, jener flüssige Rest kann aber wieder eine Dispersion (ohne Sedimentation) sein, eine Emulsion und eine Lösung, so ist es auch bei der Milch.

Siehe auch

• Kolloide
• Dispersion

Einzelnachweise

1. ↑ Gerhart Jander, Ewald Blasius: Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie. Mit Ausnahme der quantitativen Analyse. 12. Auflage. 1983, ISBN 3-7776-0439-9, S. 91.
2. ↑ Nutzung von gebrauchtem Slurry beim Drahtsägen ohne Wiederaufarbeitung.