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'''Koaleszenz''' (von lat. ''coalescere'', ungefähr „Zusammenwachsen“<ref>{{Internetquelle |url=https://de.pons.com/übersetzung/latein-deutsch/coalescere |titel=Pons Online-Wörterbuch Latein-Deutsch |abruf=2022-11-08}}</ref>) bezeichnet in einer fachübergreifenden wissenschaftlichen Sprache, die sich aus dem [[Latein]] herleitet, das Zusammenwachsen oder Verschmelzen von getrennt wahrnehmbaren Dingen oder Teilen.

== Allgemein ==
In dieser allgemeinsten Bedeutung steht Koaleszenz im biologischen und medizinischen Sprachgebrauch für das Zusammenwachsen sich berührender [[Organ (Biologie)|Organe]].<ref>''Roche Lexikon Medizin,'' 5. Aufl., Urban & Fischer, München 2003, S. 1016, ISBN 3-437-15156-8</ref> In der [[Populationsgenetik]] spricht man von Koaleszenz, wenn beide Elternteile einen gemeinsamen Vorfahren haben, was bei geschlossenen [[Population (Biologie)|Populationen]] nach einer bestimmbaren Anzahl Generationen der Fall ist.<ref>Heike Bickeböller, Christine Fischer: ''Einführung in die Genetische Epidemiologie,'' Berlin, Springer 2007, S. 102. ISBN 978-3-540-33568-9</ref> In der [[Kernspinresonanzspektroskopie]] wird der Wegfall der intermolekularen Kopplungen im beobachtbaren Spektrum ab einer bestimmten Temperatur als Koaleszenz bezeichnet.<ref>Manfred Hesse, Herbert Meier, Bernd Zeeh: ''Spektroskopische Methoden in der organischen Chemie,'' 7. Aufl., Thieme, Stuttgart 2005, S. 103. ISBN 978-3-13-576107-7</ref> Die [[historische Linguistik]] versteht unter Koaleszenz den Prozess der Verschmelzung benachbarter [[Laut]]e zu einem Laut.<ref>[[Helmut Glück]] (Hrsg.): ''Metzler Lexikon Sprache,'' Metzler, Stuttgart 2000, S. 323. ISBN 978-3-476-01519-8</ref>

== Entmischung von Dispersionen ==
[[Datei:Koaleszenz.svg|mini|Schematische Darstellung des Zusammenfließens von Tröpfchen einer Emulsion zu einer kontinuierlichen Phase]]
Eine spezifische fachliche Bedeutung hat Koaleszenz in der [[Meteorologie]], der [[Kolloidchemie]] und der [[Verfahrenstechnik]]: Dort bezeichnet der Ausdruck die Entmischung von Bestandteilen einer [[Dispersion (Chemie)|Dispersion]] durch den Zusammenschluss der fein verteilten [[Kolloid]]e zu einer kontinuierlichen [[Phase (Materie)|Phase]]. Dies geschieht durch das Zusammenfließen von Tröpfchen in einem [[Aerosol]] oder einer [[Emulsion]] oder durch das [[Agglomerieren (Verfahrenstechnik)|Agglomerieren]] von Teilchen in einer [[Suspension (Chemie)|Suspension]]. Auch Gasbläschen in einem [[Schaum]] schließen sich auf diese Art zusammen. Einen Einfluss haben die [[Grenzflächenspannung]], die [[kinetische Energie]] und die [[Kinetik (Chemie)|Kollisionsrate]] der Kolloide. Die Anzahl und die Größe der Kolloide erhöhen die Koaleszenzwahrscheinlichkeit, die [[Viskosität]] ihres Mediums verringert sie. Für die Niederschlagsbildung ist die [[Koaleszenzeffizienz]] höher, wenn Tropfen unterschiedlicher Größe kollidieren. Wenn sich Feststoffe ähnlich wie flüssige und gasförmige Stoffe zusammenballen, spricht man von [[Flockung]]. Beim [[Sintern]] wird zwischen erwünschter Koagulation der festen Partikel, die sich zu einem Werkstück verbinden sollen, und unerwünschter Koaleszenz unterschieden.<ref>Bettina Giesen: ''Modellierung und Simulation der Synthese von Nanopartikeln in der Gasphase: Untersuchungen zur Wechselwirkung von Koagulation und Koaleszenz,'' Cuvillier, Göttingen 2006, S. 15–19. ISBN 978-3-86537-726-5</ref>

Kolloide von Leichtflüssigkeiten in Wasser oder von Gasen in Flüssigkeiten trennen sich von ihrem Dispersionsmedium vom Erreichen eines bestimmten Volumens an durch den [[Statischer Auftrieb|statischen Auftrieb]]. Feststoffe mit größerer [[Dichte]] als das Dispersionsmedium trennen sich von ihm durch [[Sedimentation]]. Eine Dispersion entmischt sich durch die Bestrebung ihrer Kolloide zur Koaleszenz fortwährend, in gewisser Abhängigkeit zu ihren [[pH-Wert]]en. Die Vorgänge sind vor allem in Bezug auf die Wirkung von [[Ion]]en und [[Dipolmolekül|Dipolen]] nicht im Einzelnen geklärt.

=== Beispiele ===
Koaleszenz kann ein natürlicher Vorgang sein wie bei der Bildung von [[Regen]] in einer [[Wolke]], oder sie kann durch Verfahren und [[Additiv]]e gezielt beschleunigt oder verlangsamt werden: An der Oberfläche von Seifenwasser bildet sich Schaum, weil [[Seife]] die [[Oberflächenspannung]] des Wassers herabsetzt, sodass die Luftblasen sich langsamer verbinden. Koaleszenz kann unerwünscht sein, wie bei Kolloidsystemen in Reinigungsmitteln, Nahrungsmitteln oder Kosmetik, die zu ihrer Verhinderung [[Dispergiermittel]], [[Tenside]] oder [[Emulgator]]en enthalten oder vor Gebrauch geschüttelt werden müssen, oder sie kann absichtlich herbeigeführt werden, wie etwa bei [[Polyurethandispersion]]en als Beschichtungs- oder [[Klebstoff]] oder mit verschiedenen [[Trennen (Verfahrenstechnik)|Trennverfahren]].

Koaleszenz ist zum Beispiel maßgeblich für die „Trocknung“ von Dispersionsbeschichtungen wie [[Dispersionsfarbe]]n und -lacken. Nach dem Verdunsten des Wassers fließen die Kunststoffteilchen zusammen und bilden einen Film. Um eine Filmbildung auch unterhalb der [[Mindestfilmbildetemperatur]] des Polymers zu ermöglichen, werden sogenannte Koaleszenzmittel (Filmbildehilfsmittel: wasserlösliche schwerflüchtige [[Lösungsmittel]]) verwendet, wie zum Beispiel [[2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiolmonoisobutyrat|Texanol]], [[Ethylenglycolmonobutylether|Butylglykol]] oder [[Dipropylenglycolmethylether]].<ref>{{RömppOnline|ID=RD-13-02483|Name=Mindestfilmbildetemperatur|Abruf=2014-09-27}}</ref> Diese quellen die Polymerteilchen an und setzen vorübergehend deren [[Glasübergangstemperatur]] herab, so dass die Teilchen miteinander verschmelzen können. Nach dem Verdunsten der Koaleszenzmittel stellt sich die ursprüngliche Glasübergangstemperatur wieder ein.

=== Apparate ===
Eine ganze Reihe von Apparaten in der Verfahrenstechnik machen sich die Koaleszenz zunutze, um Kolloide zu entmischen, vor allem die große Gruppe der [[Emulsionsspaltanlage]]n. Ferner gibt es folgende Anwendungen:

==== Koaleszenzabscheider ====
Bei einem [[Leichtflüssigkeitsabscheider]] (Ölabscheider) wird oft eine Koaleszenzstufe eingebaut. Diese Stufe besteht aus einem Behälter mit Zulauf und Ablauf, der einen Einsatz aus [[lipophil]]em Material mit großer Oberfläche enthält, an dem sich die Kolloide durch [[Adsorption]] sammeln.<ref>Elmar Brügging: ''Reaktionen in Leichtflüssigkeitsabscheidern,'' Kassel Univ. Press, Kassel 2014, S. 33–35. ISBN 978-3-86219-738-5</ref> Zum Beispiel besteht dieser Einsatz aus V-förmigen Blechen, die wie Dächer übereinander angeordnet sind. Durch Löcher an der Knickkante der Bleche fließen kleinste im Wasser verteilte Öltröpfchen zu großen Öltröpfchen mit mehr [[Statischer Auftrieb|Auftrieb]] zusammen und können so durch den [[Dichte]]unterschied an der Oberfläche abgetrennt werden.

Dadurch können auch die letzten 3 % Leichtflüssigkeit fast vollständig abgeschieden werden, während man ohne Adsorptions-Koaleszenzabscheider nur einen Wirkungsgrad von 97 % erzielen kann.

==== Koaleszenzfilter ====
Der Ausdruck Koaleszenzfilter wird vor allem für Apparate zur Reinigung von Aerosolen wie [[Rauch]] verwendet.<ref>Klaus Görner, Kurt Hübner (Hrsg.): ''Gasreinigung und Luftreinhaltung,'' Springer VDI, Berlin 2013, S. G-67. ISBN 978-3-642-56309-6</ref> Bei einem Koaleszenzfilter wird Luft oder auch eine Flüssigkeit durch eine sehr durchlässige Sand-, Faser- oder Drahtgewebepackung geleitet, wobei Öl- und Schmutzpartikel mit hoher Wahrscheinlichkeit auf der Filteroberfläche auftreffen und aufgrund ihrer Haftkraft ([[Klebrigkeit]]) hängenbleiben. Abgeschiedene klebrige Substanzen wie Öl können nicht klebrige Schmutzpartikel auffangen. Beispiele sind die alten Luftfilter von Auto- und Motorradmotoren mit geölten Drahtgewebeeinlagen (Metallgestrick) oder [[Ölnebelabscheider]] (Demister) in Absaugungen von spanabhebenden Maschinen mit Kühlschmierstoffen.

Die Abscheideleistung ist häufig nicht zufriedenstellend, deshalb werden bei nicht klebrigen Feinstäuben grundsätzlich andere Filterprinzipien (Oberflächenfilter wie die typischen Patronenfilter mit Abreinigung), Porenfilter, [[Elektrofilter|Elektrostatikfilter]] (bei Rauch etc.) verwendet oder nachgeschaltet.

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor= Martin Simon |Titel=Koaleszenz von Tropfen und Tropfenschwärmen |TitelErg=Diss. |Ort=TU Kaiserslautern |Datum=2004 |Online=https://kluedo.ub.uni-kl.de/frontdoor/deliver/index/docId/1682/file/publikation_diss_simon.pdf |KBytes=1300 |Abruf=2017-05-30}}

== Weblinks ==
{{Wiktionary|Koaleszenz}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Physikalische Chemie]]
[[Kategorie:Strömungsmechanik]]
[[Kategorie:Verfahrenstechnik]]

[[fr:Coalescence (physique)]]

Koaleszenz - Versionsgeschichte

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