Zerteilungsgrad in der Chemie - Begriffserklärung

Zerteilungsgrad - eine Begriffserklärung

• Der Zerteilungsgrad eines Stoffes gibt an, wie groß die Oberfläche im Verhältnis zum Volumen ist. Eine Kugel hat somit einen sehr geringen Zerteilungsgrad, ein Würfel des gleichen Volumens einen erheblich größeren.
• Neben der Geometrie hängt der Zerteilungsgrad auch von der Größe der Körper ab. Wenn Sie einen Würfel in acht kleinere zerschneiden, verändern Sie das Volumen nicht, die Oberfläche verdoppelt sich jedoch.
• In der Chemie laufen Reaktionen von zwei Festkörpern an der Grenzfläche dieser beiden Stoffe ab. Je höher der Zerteilungsgrad eines Stoffes also ist, desto größer ist die Oberfläche, an der Reaktionen stattfinden können, und desto schneller läuft die Reaktion ab.
• Ein bekanntes Beispiel hierfür ist die sogenannte Mehlstaubexplosion. Wenn Sie ordinäres Haushaltsmehl an eine offene Flamme halten, so geschieht erst mal nichts - der Zerteilungsgrad des Mehles ist dafür nicht ausreichend. In einer Mühle gibt es jedoch erheblich feineres Mehl - den sogenannten Mehlstaub. Dieser Mehlstaub hat einen sehr großen Zerteilungsgrad und kann, wenn er mit einer offenen Flamme in Kontakt kommt, explodieren.
• Ein weiteres Beispiel ist der Dieselmotor, wobei der Diesel bei der Einspritzung fein zerstäubt wird, um einen hohen Zerteilungsgrad zu erreichen.
• Bei Experimenten in der Chemie ist es also entscheidend, welchen Zerteilungsgrad die Stoffe besitzen. Ein feines Eisenpulver beispielsweise wird ein anderes Reaktionsverhalten zeigen als ein solider Eisenblock.

Bestimmung des Zerteilungsgrades in der Chemie

Beim Zerteilungsgrad handelt es sich um eine qualitative Messgröße, das heißt es lässt sich kein exakter Zahlenwert angeben. Es gibt dennoch Möglichkeiten, den Zerteilungsgrad anzugeben.

• Eine der am häufigsten genutzten Methoden ist die Trennung eines Gemisches durch Sieben. Dabei werden nach DIN66165 genormte Maschenweiten verwendet. Nach dem Sieben wird angegeben, wie die Korngrößenverteilung des Gemisches beschaffen ist.
• Eine weitere, in der Chemie genutzte Möglichkeit ist Volumen und Gewicht des Materials zu messen. Da die Dichte des Reinstoffes bekannt ist, kann man hieraus direkt ableiten, wie viele Zwischenräume vorhanden sind. Hieraus lässt sich ebenfalls auf die Korngrößenverteilung schließen.
• Weiter verbessern lässt sich diese Methode, wenn man Schüttvolumen mit Rüttelvolumen vergleicht, da Schüttgut mehr Luftzwischenräume aufweist als Rüttelgut.