Schwerflüssigkeit

Als Schwerflüssigkeit bezeichnet man, vor allem in der Mineralogie, eine Flüssigkeit mit hoher Dichte. Sie werden in der Mineralogie zur Dichtebestimmung mit der Schwebemethode und zur Trennung von Mineralgemischen verwendet.

Schweretrennung (Sink-Schwimm-Aufbereitung)

→ Hauptartikel: Schwertrübetrennung und Schwimm-/Sink-Verfahren

Schwerflüssigkeiten werden in der Mineralogie zur Schweretrennung von Mineralien verwendet. Dazu wird das zu trennende heterogene Material zunächst vorsichtig zerkleinert. Dabei ist es zu vermeiden, dass die einzelnen Mineralbestandteile selbst zerbrechen. Das zerkleinerte Material wird nun in die Schwerflüssigkeit gegeben. Dabei setzen sich die Mineralien mit einer Dichte, die höher als die der verwendeten Flüssigkeit ist, am Boden des Gefäßes ab, während die leichteren Bestandteile aufschwimmen. Lediglich die Mineralien, deren Dichte der der Flüssigkeit entspricht, bleiben in der Schwebe. Eine Auftrennung in zwei bzw. drei Fraktionen ist somit recht einfach möglich. Durch Änderung der Dichte der Schwerflüssigkeit, beispielsweise durch Abmischen mit einer anderen Flüssigkeit, kann eine andere Dichte eingestellt werden und die erhaltenen Fraktionen können ggf. weiter fraktioniert werden.

Toxizität

Die klassischen in der Mineralogie verwendeten Schwerflüssigkeiten, wie beispielsweise 1,1,2,2-Tetrabromethan (Muthmanns Flüssigkeit), Kaliumtetraiodomercurat(II) (Thoulets Lösung), Bromoform und Methyleniodid, sind ausgesprochen toxisch. Prinzipiell kann heute auf die toxischen Flüssigkeiten weitgehend verzichtet werden, da mit untoxischen wässrigen Natriumpolywolframat-Lösungen ein Dichtebereich von 2,5–3,1 g·cm⁻³ mit niedriger Viskosität eingestellt werden kann. Durch den Zusatz von feinstteiligem Wolframcarbid-Pulver kann die Dichte sogar auf bis 4,6 g·cm⁻³ erhöht werden.

Auswahl klassischer Schwerflüssigkeiten mit einer Dichte >2,0 g·cm⁻³

Bezeichnung	Dichte in g·cm^−3
1,2-Dibromethan	2,056
cis-1,2-Dibromethen	2,246
trans-1,2-Dibromethen	2,231
Dibrommethan	2,453
Bromal	2,550
Bromoform	2,890
1,1,2,2-Tetrabromethan (Muthmanns Flüssigkeit)	2,963
Natriumpolywolframat	3,100
Thoulets Lösung	3,196
Diiodmethan	3,233
Indium(III)-iodid	3,40
Bariumquecksilberiodid	3,57
Clerici-Lösung	4,25

Schwerste Flüssigkeit

Quecksilber ist bei Raumtemperatur die schwerste Flüssigkeit mit 13,6 g·cm⁻³. Aber die schwerste Flüssigkeit unabhängig von der Temperatur ist flüssiges Osmium (ein seltenes Metall) an seinem Schmelzpunkt von 3033 °C und einer Dichte von 22,59 g·cm⁻³, 1,65-mal so schwer wie Quecksilber.

Literatur

• W. Schnitzer: Zur Problematik der Schwermineralanalyse am Beispiel triassischer Sedimentgesteine. In: International Journal of Earth Sciences. 72/1983, S. 67–75, doi:10.1007/BF01765900.
• W. Boenigk: Schwermineralanalyse. Enke, Stuttgart 1983, ISBN 3-432-92931-5, S. 6–15.
• P. Ney: Gesteinsaufbereitung im Labor. Enke, Stuttgart 1986, ISBN 3-432-95971-0, S. 92–113.

Weblinks

• Untoxische Schwerflüssigkeiten

Einzelnachweise

1. J. Callahan: A non-toxic heavy liquid and inexpensive filters for separation of mineral grains. In: Journal of Sedimentary Petrology. 57/1987, S. 765–766.
2. Eintrag zu Schwerflüssigkeiten. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. Juni 2014.
3. sensotech.com: Konzentrations- und Dichtemessung. - Dichte verschiedener Flüssigkeiten, abgerufen am 4. Juli 2007.
4. W. A. Herrmann, Norbert Auner, Uwe Klingebiel: Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry, Volume 2, 1996 Volume 2: Groups 1,2, 13 and 14. Georg Thieme Verlag, 2014, ISBN 3-13-179421-6 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
5. Siehe: https://www.aqua-calc.com/calculate/volume-to-weight/substance/liquid-blank-osmium