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H- H1 H2 Ha He Hi Hl Ho Hp Hy

Hansen Löslichkeitsparameter

Charles M. Hansen entwickelte im Jahr 1967 im Zuge seiner Doktorarbeit die nach ihn benannten Hansen Löslichkeitsparameter (HSP = Hansen solubility parameters) [1]. Mit diesem kann die Löslichkeit einer Substanz in einer anderen vorhergesagt werden [2]. Die HSP sind eine Weiterentwicklung der Betrachtungen von Hildebrand 1929 [3].

Da verschiedene Bindungskräfte zur Kohäsionsenergie beitragen werden jedem Molekül drei Hansen Parameter zugeteilt [4]. Alle Parameter haben die Einheit [MPa1/2] oder auch [cal1/2/cm3/2]

  1. δd Kohäsionsenergie durch Dispersionskräfte
  2. δp Energie aus polaren-Wechselwirkungen
  3. δh Energie aus Wasserstoffbrücken

Diese Drei Parameter können als Koordinaten in einem dreidimensionalen Raum angesehen werden, dem sogenannten Hansen Raum. Je näher zwei Substanzen im Hansen-Raum zusammenliegen, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass diese ineinander löslich sind.

Zur Bestimmung der Löslichkeit wird der Quotient aus Ra/Ro ermittelt:

RED = Ra/Ro

RED = Relative Energie Differenz

Ro

Ro bezeichnet den Radius des kugelförmigen Löslichkeitsbereichs, der durch die drei partiellen Parameter im dreidimensionalen Raum aufgespannt wird. [3]

Ra

Ra berechnet sich aus den Löslichkeitsparametern der einzelnen Substanzen wie folgt [4]:

Hansen Löslichkeitsparameter

Interpretation der Ergebnisse

  1. RED < 1 Löslichkeit ist wahrscheinlich
  2. RED = 1 Teilweise ineinander löslich
  3. RED < 1 wahrscheinlich unlöslich

Ermittlung der einzelnen Parameter

 

Grenzen

Folgende Grenzen seines theoretischen Modells wurden von Hansen benannt:

  1. Temperatur
    Die Temperatur wird nicht berücksichtigt
  2. Molekül-Größe 

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Literatur & Quellen

  1. Hansen, Charles (1967). The Three Dimensional Solubility Parameter and Solvent Diffusion Coefficient and Their Importance in Surface Coating Formulation. Copenhagen: Danish Technical Press. [LINK Hansen’s thesis]
  2. Hansen, Charles (2007). Hansen Solubility Parameters: A user’s handbook, Second Edition. Boca Raton, Fla: CRC Press. ISBN 978-0-8493-7248-3.
  3. Hildebrand, J. H. (1929). Solubility. XII. Regular solutions, The Journal of the American Chemical Society 51: 66-80
  4. Just, S. (2015) Entwicklung eines neuen Parametersatzes für die Anwendung partieller Löslichkeitsparameter auf Arzneistoff-Polymer-Systeme Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf LINK

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