Mischbarkeit ist die Fähigkeit zweier Flüssigkeiten, sich miteinander zu vermischen, um eine homogene Lösung zu bilden. Wasser und Ethanol sind beispielsweise mischbar. Sie können in jedem Verhältnis gemischt werden, und die resultierende Lösung ist klar und zeigt nur eine Phase. Öl und Wasser hingegen sind nicht mischbar. Eine Mischung aus Pflanzenöl und Wasser trennt sich immer in zwei Schichten oder Phasen und löst sich nicht ineinander auf.
Die Mischbarkeit wird oft als Gew./Gew.% oder das Gewicht eines Lösungsmittels in 100 g Endlösung ausgedrückt. Wenn zwei Lösungsmittel in allen Anteilen vollständig mischbar sind, beträgt ihre Mischbarkeit 100 %. Andere Lösungsmittel sind nur teilweise mischbar, was bedeutet, dass sich nur ein Teil in Wasser auflöst.
Diethylether beispielsweise ist teilweise mit Wasser mischbar. Bis zu 7 Gramm Diethylether lösen sich in 93 g Wasser auf, um eine 7 % (Gew./Gew.) Lösung zu ergeben. Wenn mehr Diethylether hinzugefügt wird, erscheint eine separate Diethyletherschicht, die über dem Wasser schwimmt. Die meisten Lösungsmittel zeigen eine gewisse Mischbarkeit untereinander, obwohl diese sehr gering sein kann.
Die meisten im Alltag vorkommenden Flüssigkeiten sind entweder auf Wasserbasis, genannt wässrig, oder organisch, was im chemischen Sinne bedeutet, dass sie Kohlenstoffatome enthalten. Diese lassen sich im Allgemeinen in zwei große Klassen einteilen. Sie sind entweder hydrophil, „wasserliebend“ oder lipophil, „fettliebend“. Lipophile Lösungsmittel sind mit Kohlenwasserstofflösungsmitteln mischbar, dh Lösungsmitteln, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten, wie Fette und Öle. Hydrophile Lösungsmittel sind mit Wasser mischbar.
Hydrophile Lösungsmittel enthalten im Allgemeinen andere Arten von Atomen wie Sauerstoff und Stickstoff, die sie zur Wasserstoffbrückenbindung mit Wassermolekülen befähigen. Ein hydrophiles Lösungsmittel kann auch als lipophob, „fettbefürchtend“ bezeichnet werden, während lipophile Lösungsmittel hydrophob, „wasserbefürchtend“ sind. Welche Begriffe verwendet werden, ist eine Frage des Kontexts.
Nicht mischbare Lösungsmittel, also solche, die sich nicht vermischen, werden im chemischen Prozess der Flüssig/Flüssig-Extraktion verwendet, wo die interessierenden Verbindungen durch Ausnutzung ihrer unterschiedlichen Löslichkeiten in Wasser und einem lipophilen Lösungsmittel abgetrennt werden können. Wird beispielsweise ein Gemisch aus Vitamin C, das stark wasserlöslich ist, und Vitamin E, das fettlöslich ist, mit einem nicht mischbaren Gemisch aus Wasser und Hexan, einem stark lipophilen Kohlenwasserstofflösungsmittel, geschüttelt, sammelt sich das Vitamin C im wässrige Schicht, während sich das Vitamin E in der Hexanschicht ansammelt. Beim Stehenlassen trennen sich die beiden Schichten und können leicht isoliert werden, und die Vitamine werden durch Verdampfen der Lösungsmittel zurückgewonnen.