Kann CO2 aus einem offenen Gefäß entweichen?
Hallo,
ich habe gelesen, dass CO2 schwerer ist als die restliche Luft und daher zum Boden sinkt. Bedeutet das aber auch, dass wenn ich z.B. in ein offenes Glas "reinatme", das CO2 nicht aus dem Glas entweicht auch wenn kein Deckel drauf ist?
Danke
4 Antworten
> dass CO2 schwerer ist als die restliche Luft
Korrekt. Gleiche Temperatur vorausgesetzt.
> und daher zum Boden sinkt.
Tut es nicht ;-)
Auch Sauerstoff ist schwerer als die restliche Luft, trotzdem hat noch niemand eine Sauerstoffanreicherung in einem tiefen Loch bemerkt.
Die minimalen Effekte der Dichte werden durch Luftströmungen und durch Diffusion aufgewogen. Um Gase nach ihrer Dichte zu trennen, muss man der geringen Schwerebeschleunigung auf die Sprünge helfen mit einer Ultrazentrifuge.
Wenn man manchmal CO₂ am Boden angereichert findet, dann hat das andere Ursachen:
1) Es ist dort entstanden. Beispielsweise im Gärkeller - bis es sich in das Stockwerk darüber ausbreitet dauert es lange.
2) Es ist kalt, beispielsweise aus Trockeneis entstanden.
> Ich bin etwas verwirrt.
Dann solltest Du präzisieren, was Du nicht verstanden hast an:
Die minimalen Effekte der Dichte werden durch Luftströmungen und durch Diffusion aufgewogen. Um Gase nach ihrer Dichte zu trennen, muss man der geringen Schwerebeschleunigung auf die Sprünge helfen mit einer Ultrazentrifuge.
So langsam verstehe ich es. Das heißt der Effekt der Erdanziehung ist bei Gasen kleiner als der Effekt der Teilchenbewegung? Ist das bei allen Gasen so?
> Ist das bei allen Gasen so?
Ja. Möglicherweise ergäbe sich bei sehr schweren Gasen wie SF₆ oder UF₆ eine geringe Anreicherung am Boden eines Gefäßes, da bin ich mir nicht sicher - für eine Trennung ähnlich einer Sedimentation reicht es aber auch da nicht nicht.
der Rauminhalt eines Dezimeters - gasförmiges - CO2 wiegt 1,96 g bei NN. Wenn CO2 NICHT schwerer als die Umgebungsluft wäre, dann könnte es kein Pflanzendünger sein! Das CO2 welches in der Atmosphäre ist, kommt dort durch Verwirbelungen (Wind) dorthin. Das heißt aber auch - wenn es nicht mehr windig ist dann "fällt" es zurück auf die Erde und sorgt dort für das Pflanzenwachstum. Ohne CO2 Düngung würden wir verhungern.
Danke dir. Aber ich rede ja von einem kleinen System. ADFischer meinte ja bereits, dass die Teilchenbewegung zur Vermischung im Glas führt.
JA - aber es "entmischt" sich. Nach kurzer Zeit ist das CO2 am Boden. Einfaches Beispiel; die Läuterbecken in einer Brauerei (ich hatte mal dort gearbeitet) müssen - wenn die Flüssigkeit abgelassen wurde - erst einige Minuten mit einer Wasserdusche besprengt werden bevor man dort einsteigen kann. Ohne diesen Vorgang würde man ersticken. Aber da Wasser das CO2 bindet kann man danach gefahrlos einsteigen (zum sauber machen). Oder - speziell nach einem Regenguss im Sommer kann man spüren bzw. man meint das die Luft so richtig frisch ist ~ durch den Regen ist das CO2 aus der Luft "gewaschen".
Also, CO2 ist in der Tat schwerer als Luft und tendiert dazu, sich am Boden zu sammeln. Wenn du also in ein offenes Glas atmest und das CO2 in das Glas gelangt, wird es tendenziell am Boden des Glases bleiben. Allerdings bedeutet das nicht zwangsläufig, dass das CO2 nicht aus dem Glas entweichen kann, auch wenn kein Deckel drauf ist.
Denn das CO2 wird im Glas von der Luft umgeben sein, die leichter ist als CO2. Wenn die Luft im Raum also z.B. in Bewegung gerät oder erwärmt wird, kann sie das CO2 aus dem Glas herausdrücken und das CO2 kann entweichen. Auch wenn du das Glas bewegst oder schwenkst, kann das CO2 aus dem Glas entweichen.
Gase verteilen sich. Wenn du etwas Brom in einen geschlossenen Glasbehälter gibst, verteilt sich der Bromdampf allmählich gleichmäßig in dem Gefäß. Wenn sich die Gase erst einmal durchmischt haben, setzt sich da auch nichts mehr ab. Und Brom ist ganz erheblich schwerer als Kohlendioxid. Analog in Flüssigkeiten. Das (schwere) Permanganat verteilt sich gleichmäßig in einer Wasserlösung.
Vielen Dank! Das heißt, es ist so wie ein Tintenglas in Wasser? Du sagst quasi, dass trotz scheinbarem Stillstand durch Verschließen des Glases IMMER eine Teilchenbewegung vorhanden ist, oder?
Ja. Die Unordnung in dem System nimmt beim Verteilen zu. Selbst kleine Goldpartikel setzen sich ja in Wasser nicht ab, sondern bleiben in der Schwebe. Bis zu einer bestimmten Größe.
Teilchenbewegung gibt es immer, solange das Medium flüssig oder gasförmig ist.
Trotzdem bilden sich Schichten unterschiedlicher Dichte. Senken z. B. in Tropfsteinhöhlen können regelrechte "Seen" aus Kohlendioxid bilden, dort besteht Erstickungsgefahr. Diese "Seen" sind allerdings nur deswegen stabil, weil erstens Kohlendioxid ständig nachgeliefert wird und es wenig bis gar keine Luftbewegung gibt. Die Verteilung durch Entropie ist recht langsam.
In Wasser kann man das auch beobachten: in manchen Gewässern gibt es Schichtungen mit extrem unterschiedlichen Salzgehalten, auch Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid können je nach Schicht sehr verschieden angereichert sein.
Ist halt in der Natur nicht alles so einfach wie man es gerne hätte...
Ich bin etwas verwirrt. Heißt das, es gibt überhaupt keine Sedimentation von Gasen? Hat ADFischer Recht?