Frage:
Beeinflusst die Temperatur den Partialdruck des in Wasser gelösten Gases?
CephBirk
2015-01-27 03:25:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ich versuche das Verhalten von im Meerwasser gelöstem Sauerstoff zu verstehen. Ich hatte immer den Eindruck, dass ein Gas, wenn es sich im Gleichgewicht zwischen seiner gasförmigen und wässrigen Form befindet, in der Luft immer den gleichen Partialdruck wie im Wasser hat. Beispielsweise haben sowohl Luft als auch luftgesättigtes Meerwasser einen pO2 von 21,227 kPa (101,325 kPa x 20,95%). Vor kurzem bin ich jedoch auf dieses Tool von einem Unternehmen gestoßen, das gelöste O2-Messgeräte herstellt, die anzeigen, dass die Temperatur einen Einfluss auf diese Beziehung hat. Dies zeigt an, dass bei einem atmosphärischen Druck von 101,3 kPa (pO2 in der Atmosphäre = 21,222 kPa) der pO2 im Meerwasser zwischen 21,094 kPa bei 0 ° C und 20,331 kPa bei 30 ° C liegen kann.

Wenn dies der Fall ist stimmt, was verursacht diese Beziehung? Wie kann ich den erwarteten Meerwasser-pO2 bei atmosphärischem Druck und Temperatur berechnen?

Bonus, wenn Sie eine Funktion oder ein Paket in R kennen, die dies tun könnte. Vielleicht im marelac -Paket?

Es stellt sich heraus, dass das Problem, mit dem ich mich befasst habe, damit zu tun hat, dass sich der Dampfdruck mit der Temperatur ändert.
Einer antworten:
David Hammen
2015-01-27 18:55:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

hatte immer den Eindruck, dass ein Gas im Gleichgewicht zwischen seiner gasförmigen und wässrigen Form immer den gleichen Partialdruck in der Luft wie im Wasser hat. Zum Beispiel haben sowohl Luft als auch luftgesättigtes Meerwasser einen pO2-Wert von 21,227 kPa (101,325 kPa x 20,95%).

Das ist ein sehr schlechter Eindruck, und Ihr Beispiel ist es einfach nicht der Fall. Die Sauerstofflöslichkeit in Wasser bei 0 ° C bei einer Druckatmosphäre beträgt 14,6 mg / Liter in Süßwasser, 11,2 mg / Liter in Salzwasser (35 g / kg Salz). Diese Werte entsprechen 1036 Pascal bzw. 794 Pascal. Die Sauerstofflöslichkeit in Wasser ist stark temperatur- und druckabhängig. Wie die meisten (aber definitiv nicht alle) Gase ist die Sauerstofflöslichkeit in Wasser bei 0 ° C am größten.

Die Sauerstofflöslichkeit kommt dem Henryschen Gesetz für typische Drücke sehr nahe. Henrys Gesetz besagt, dass "bei einer konstanten Temperatur die Menge eines bestimmten Gases, die sich in einem bestimmten Typ und Volumen einer Flüssigkeit löst, direkt proportional zum Partialdruck dieses Gases im Gleichgewicht mit dieser Flüssigkeit ist". Die Proportionalitätskonstante ist nicht konstant. Es ist stattdessen eine Funktion der Temperatur und der Art der Flüssigkeit

Ich stimme Ihnen zu, dass luftgesättigtes Meerwasser 11,2 mg / l enthält, aber können Sie erklären, wie dies 794 Pascal entspricht?
Eigentlich 795 Pascal. $ P = \ rho R ^ \ ast T = \ rho \ frac R m T $ Hier ist die Berechnung: http://www.wolframalpha.com/input/?i=convert+%2811.2+mg%2Fliter%29%28ideal+ Gas + Konstante% 29% 2F% 2831,998 + Gramm% 2FMol% 29% 28273,15 + K% 29 + bis + Pascal
Dies ist für mich ein Paradigmenwechsel. Verstehen Sie also, warum das Tool, auf das ich oben verweise, einen anderen Wert ergibt als das, was Sie vorschlagen? Leider sind die Gleichungen gesperrt, so dass ich die zugrunde liegende Logik nicht sehen kann. Daher bin ich etwas ratlos, wie ich diese Ideen in Einklang bringen kann ...


ⓘ
Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
Loading...