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Lexikon Pharmatechnologie

Löslichkeit

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Siehe auch: Löslichkeitskoeffizient.

Vermögen eines Stoffes, unter gegebenen Bedingungen eine Lösung zu bilden.

Meist nimmt die Löslichkeit eines Stoffes mit steigender Temperatur zu. Das Lösungsmittel kann ebenso wie die gelöste Substanz alle Aggregatzustände umfassen. Ist eine Substanz unbegrenzt in einer anderen lösbar, so bezeichnet man diese beiden auch als mischbar (Beispiel: Wasser und Ethanol). Das Löslichkeitsprodukt gibt die maximale Konzentration einer Lösung an. Voraussetzung für die Entstehung einer echten Lösung ist die atomar oder molekular disperse Verteilung der gelösten Substanz im Lösungsmittel.

Technisch hat die Löslichkeit auch Auswirkungen auf die Qualität von Legierungen. Bei Edelstahllegierungen ist das Thema der Löslichkeit sowohl hinsichtlich Chromcarbidbildung (Löslichkeit von Kohlenstoff) wie auch betreffend Schlackebildung beim Schweißen (Löslichkeit von Verunreinigungen wie Al2O3, SiO2 etc.) von Bedeutung.

Ursache kritischer Ausscheidungen von Carbiden in der Korngrenze (Chromcarbid), wie von Schlacken auf der Schweißnaht, ist die abnehmende Löslichkeit von Kohlenstoff (C) wie auch von sonstigen Verunreinigungen im Gefüge bei fallender Temperatur bzw. bei Raumtemperatur.

Bei austenitischen Edelstahllegierungen werden oberhalb von 1.000 °C mehr als 0,1 % C gelöst, bei 600 °C nur noch weniger als 0,03 % C. Daher kann durch eine Wärmebehandlung bei ca. 1.000 °C (Lösungsglühbehandlung = Auflösung etwa der Carbide) mit anschließender schneller Abkühlung (Abschreckung) die Ausscheidung von Chromcarbiden in austenitischen Edelstählen und damit die Empfindlichkeit gegen interkristalline Korrosion vermieden werden. Bei Low-Carbon-Legierungen (1.4306, 1.4404 etc.) ist diese Gefahr grundsätzlich nicht vorhanden. Die Löslichkeit von C in ferritischen Legierungen ist weit geringer als in austenitischen Legierungen, sodass eine Chromcarbidausscheidung bei der Abkühlung (und bei Abschreckung) i. Allg. nicht vermieden werden kann.

Ferritische Legierungen zeigen dagegen eine deutlich höhere Löslichkeit gegenüber Verunreinigungen (Al2O3, SiO2 etc.) als austenitische Legierungen. Auf diesen Umstand ist die Erscheinung zurückzuführen, dass Schweißnähte von austenitischen Bauteilen mit erhöhtem Deltaferritgehalt (Deltaferrit) in der Naht deutlich geringere Schlackebildungstendenzen aufweisen als deltaferritfreie Schweißnähte.

Grundsätzlich sind Polymerwerkstoffe, in Abhängigkeit von Temperatur und Lösungsmittel, quellbar und oft auch löslich (Thermoplaste).

Lösliche Makromoleküle können im Lösungsmittel durch Auflösung bzw. Überwindung der Haft- und Verschlingungskräfte (Nebenvalenzbindungen) separiert werden. Dies gilt allerdings nur für Thermoplaste — als unvernetzte Kunststoffe —, da der Lösevorgang nicht geeignet ist, Hauptvalenzbindungen zu lösen (siehe hierzu auch Chemische Bindungen).

Die Löslichkeit von Polymeren in Lösungsmitteln (Vorstufe ist die Quellung) ist den entsprechenden Datenblättern für den jeweiligen Polymerwerkstoff zu entnehmen, wobei neben dem Charakter des Lösungsmittels v. a. auch die Temperatur eine wesentliche Rolle für die Lösefähigkeit spielt.

Grundsätzlich können Polymerwerkstoffe nach ihrem molekularen Aufbau in polare (z. B. PVC) und apolare (z. B. PE) unterschieden werden; entsprechend ist auf geeignete Lösemittelcharaktere zu achten, wobei für das geeignete Lösungsmittel das Ähnlichkeitsprinzip gilt.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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