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<title>Quellung</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Quellung</span></h1>

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<p>Als <b>Quellung</b>, <b>Aufquellen</b> oder <b>Quellen</b> wird ein physikalischer Vorgang bezeichnet, bei dem ein Stoff (meist eine <a href="Fl%C3%BCssigkeit" title="Flüssigkeit">Flüssigkeit</a>, aber auch Gase oder Dämpfe) in einen <a href="Festk%C3%B6rper" title="Festkörper">Festkörper</a> eindringt und eine <a href="Volumen" title="Volumen">Volumen</a>vergrößerung des Letzteren bewirkt. Typische Stoffe, die zum Quellen neigen, sind <a href="Polymer" title="Polymer">Polymere</a>, <a href="Holz" title="Holz">Holz</a>, ungebrannte <a href="Ton_(Bodenart)" title="Ton (Bodenart)">Tone</a>, <a href="Bentonit" title="Bentonit">Bentonit</a>, <a href="Pappe" title="Pappe">Pappe</a> oder mit natürlichen <a href="Faserstoff_(Papierherstellung)" title="Faserstoff (Papierherstellung)">Fasern</a> hergestellte <a href="Verbundwerkstoff" title="Verbundwerkstoff">Verbundwerkstoffe</a>.

</p><p>Bei <a href="Hydrophilie" title="Hydrophilie">hydrophilen</a> Polymeren wie <a href="Protein" title="Protein">Proteinen</a> (etwa <a href="Gelatine" title="Gelatine">Gelatine</a>) oder <a href="Polysaccharide" title="Polysaccharide">Kohlenhydraten</a> (etwa <a href="St%C3%A4rke" title="Stärke">Stärke</a> oder <a href="Cellulose" title="Cellulose">Cellulosederivaten</a>) oder <a href="Polyacrylate" title="Polyacrylate">Polyacrylaten</a> (<a href="Superabsorber" title="Superabsorber">Superabsorbern</a>) ist es gewöhnlich Wasser, das als Quellmittel wirkt. Die Wassermoleküle werden über <a href="Wasserstoffbr%C3%BCckenbindung" title="Wasserstoffbrückenbindung">Wasserstoffbrückenbindungen</a> an <a href="Polarit%C3%A4t_(Chemie)" title="Polarität (Chemie)">polare</a> Gruppen gebunden, wodurch die Polymerketten ihren Abstand zueinander vergrößern. Die Quellung kann entweder zu einer Lösung des Polymers führen (etwa bei Gelatine in warmem Wasser) oder, wenn das Polymer <a href="Polymernetzwerk" title="Polymernetzwerk">vernetzt</a> ist, zu einem sogenannten <a href="Hydrogel" title="Hydrogel">Hydrogel</a>.

</p><p>Aus dem anorganischen Bereich bekannt ist zum Beispiel die Quellung von <a href="Schichtsilikate" title="Schichtsilikate">Schichtsilikaten</a> (<a href="Ton_(Bodenart)" title="Ton (Bodenart)">Ton</a>) durch Wasser.

</p><p><a href="Hydrophobie" title="Hydrophobie">Hydrophobe</a> Polymere, wie etwa <a href="Gummi" title="Gummi">Gummi</a> werden durch Wasser kaum, stärker dagegen durch organische <a href="L%C3%B6sungsmittel" title="Lösungsmittel">Lösungsmittel</a> angequollen und verlieren dadurch ihre Festigkeit, unter Umständen – wenn die auftretenden <a href="Mechanische_Spannung" title="Mechanische Spannung">Zugspannungen</a> die Festigkeit des Materials überschreiten – bis zur Zerstörung der Struktur. Der Grad der Quellung wird ermittelt durch Messung von:<sup id="cite_ref-Röthemeyer_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Röthemeyer-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<ul><li>Massenänderung</li>

<li>Volumenänderung</li>

<li>Abmessungsänderung</li></ul>

<p>Quellvorgänge sind meist <a href="Endotherme_Reaktion" title="Endotherme Reaktion">endotherm</a>, aber <a href="Exergone_und_endergone_Reaktion" title="Exergone und endergone Reaktion">exergonisch</a>. Dies lässt sich leicht anhand der Quellung von Stärke in Wasser zeigen, die schon bei Raumtemperatur freiwillig abläuft, aber bei Temperaturerhöhung (Energiezufuhr) <i>zunimmt</i>.

</p><p>Außerdem sind sie reversibel, soweit das Quellmittel wieder aus dem Festkörper entweichen (etwa durch Verdampfen) kann.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Swelling" title="Swelling">Swelling</a> (irreversible Falten- und Wellenbildung in Flachfolienmaterial)</li>

<li><a href="Verzug_(Mechanik)" title="Verzug (Mechanik)">Verzug (Mechanik)</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>Michael Kischel: <i>Quellung von Polyethylenoxid-Gelen unter besonderer Berücksichtigung des Phasenübergangs des Lösungsmittels.</i> Doktorarbeit Universität Duisburg-Essen 2003 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/967969409/34">PDF: 1,2 MB, 160 Seiten</a> auf d-nb.info).</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><span class="noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Wiktionary"></span></span></span><b><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/quellen" class="extiw external" title="wikt:quellen">Wiktionary: quellen</a></b> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-Röthemeyer-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Röthemeyer_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Fritz Röthemeyer, Franz Sommer: <i>Kautschuktechnologie.</i> 2. Auflage. Hanser, München u. a. 2006, ISBN 978-3-446-40480-9, S. 527–528.</span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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