Homogene und heterogene Gemische

Überall Gemische – wo auch immer wir hinschauen. Und alle sehen anders aus. Normalerweise teilen wir Gemische in zwei Gruppen: Gemische, in denen man die verschiedenen Stoffe erkennen kann... ...und solche, die wie ein einzelner Stoff aussehen. Aber wo ziehen wir die Grenze zwischen den beiden Kategorien? Machen wir ein Experiment: Nehmen wir zwei Bechergläser mit Wasser.

Gießen wir Sand ins erste Glas. Und etwas Zucker ins zweite. Und dann umrühren. Sehen wir uns zunächst das Glas mit dem Sand genauer an. Die Sandkörner sind deutlich sichtbar.

Und wenn wir eine Taschenlampe auf das Glas richten... ...sehen wir, dass die Sandkörner groß genug sind, um vom Lichtstrahl erfasst zu werden. Hören wir auf umzurühren, dann setzt sich der meiste Sand am Boden ab. Er ist nicht gleichmäßig im Gemisch verteilt. Wir nennen das ein heterogenes Gemisch. Vergleichen wir das mit dem anderen Glas.

Das Zuckerwasser sieht absolut transparent aus. Der Zucker, den wir zugegeben haben, ist unsichtbar. Und wenn wir eine Taschenlampe auf das Glas richten, scheint das Licht glatt hindurch. Das Gemisch ist transparent. Der Zucker hat sich in winzige Teilchen aufgelöst.

Die sind so klein, dass sie unmöglich zu sehen sind, selbst mit einem leistungsstarken Mikroskop. Die Teilchen haben sich bis hinunter zur Molekülebene getrennt. Und die Zuckermoleküle sind gleichmäßig im gesamten Gemisch verteilt. Diese Art von Gemisch nennen wir ein homogenes Gemisch. Ein anderer gebräuchlicher Name für ein homogenes Gemisch ist: eine "Lösung".

In Wasser aufgelöste Lösungen sind immer transparent, müssen aber nicht farblos sein. Auch wenn die Teilchen unsichtbar sind, können sie der Lösung noch immer eine Farbe geben. Lösungen gibt es nicht nur in flüssiger Form. Luft ist etwa eine gasförmige Lösung, die hauptsächlich Stickstoff und Sauerstoff enthält. Lösungen können aber auch fest sein.

Messing ist eine feste Lösung bestehend aus Kupfer und Zink. Metallene Lösungen heißen Metalllegierungen. Da eine Legierung ein Gemisch ist, sind die Metallatome nur miteinander vermischt – sie haben nicht reagiert, um eine neue Verbindung zu bilden. Manche Gemische können wir leicht als heterogene Gemische erkennen. Andere sind schwieriger zu identifizieren.

Blut zum Beispiel... sieht aus wie eine Lösung... ...wenn man es aber eine Weile ruhen lässt, dann teilt es sich in eine Schicht von Blutzellen und eine Plasmaschicht. Die Blutzellen sind nicht im Plasma aufgelöst. Und wenn wir ein leistungsstarkes Mikroskop nehmen,... ...können wir die einzelnen Blutzellen sehen. Welche Art von Gemisch ist dann also Milch?

Milch besteht vor allem aus Wasser, in dem einige Stoffe gelöst sind, und sie enthält ein bisschen Fett. Das Fett hat die Form winziger, im Wasser verstreuter Fettkügelchen. In frischer, unverarbeiteter Milch schwimmt ein Teil des Fettes nach oben, wo es eine Rahmschicht bildet. Die Milch, die wir im Supermarkt kaufen, ist allerdings so verarbeitet, dass sie keine Schichten bildet. Dieser Prozess – Homogenisierung genannt – teilt die Fettkügelchen in kleinere Stücke auf.

Aber obwohl diese Fettkügelchen klein genug sind, um in der Milch zu schweben,... ...enthält jedes Kügelchen immer noch Tausende von Fettmolekülen. Das Fett ist also auf molekularer Ebene nicht aufgelöst. Und das bedeutet, dass homogenisierte Milch – chemisch betrachtet – immer noch ein heterogenes Gemisch darstellt. Wisch dir den Mund ab, Michael!