Trennen sich Gase in einem Druckbehälter?
🖖 Grüße
Wenn man in einem Druckbehälter mit 20 bar oder so Pressluft Speichert, trennen sich dann die einzelnen Gase und bilden Schichten?
Also wie bei Flüssigkeit mit Unterschiedlichen Dichte.
Und wie sieht das aus wenn man Pressluft verflüssigt?
Vorsicht, die Antwort konnte nachfragen verursachen, versuche was zu verstehen.
6 Antworten
Gase entmischen sich nicht und auch Flüssigkeiten nur dann, wenn sie 2 ineinander unlösliche Phasen bilden, z.B. Öl und Wasser. Im Gegenteil vermischen sie sich, wenn man sie zuerst getrennt übereinander schichtet.
Das kennst du vielleicht aus Versuchen zur Diffusion, wenn man einen Tropfen Brom verdunsten lässt oder ein Körnchen Kaliumpermanganat sich auflösen lässt, der dichtere Stoff diffundiert mit der Zeit nach oben.
Genau genommen gilt das nur für kleinere Behälter. Jemand hat mal hier ausgerechnet, dass der Kohlendioxidanteil ohne Durchmischung in 10.000 Metern Höhe nur halb so groß wäre, aber das sind eben 10 km und nicht ein paar m.
Um Gasgemische aufgrund ihrer DIchte zu trennen, reicht eine Zentrizuge nicht, man braucht Ultrazentrifugen, und selbst mit denen kann man Gase nicht einfach trennen, man muss sie allmählich anreichern.
Um Gasegemische zu trennen, benutzt man andere Eigenschaften, z.B. unterschiedliche Siedepunkte oder das chemische Verhalten. Ultrazentrifugen nach meinem Wissen nur zur Trennung von Isotopen, deren chemisches Verhalten praktisch identisch ist.
Gase entmischen sich nicht. Es gibt ein klassisches Experiment mit Brom, bei dem man einen kleinen Tropfen Brom vorsichtig in einen Glasbehälter mit Luft einbringt. Der Bromdampf verteilt sich allmählich gleichmäßig in der Luft. Und Br2 ist erheblich schwerer als die Hauptbestandteile von Luft. Unter Extrembedingungen kann man ein messbares Gefälle erzwingen. Das ist aber nichts, was man im heimischen Mixer oder der Wäscheschleuder erreichen kann. Das ist bei mischbaren Flüssigkeiten allerdings ähnlich.
das hat mit dem Druck weniger zu tun als mit der Temperatur. Bei fallender Temperatur fällt zuerst CO2 aus, dann Stickstoff, dann Sauerstoff. Aber solche Temperaturen sind nicht leicht zu erreichen.
Dieser Trenneffekt bei Gasen wird bei der Urananreicherung verwendet. Allerdings ist bei Luft der Dichteunterschied der Gase zu gering für einen sichtbaren Effekt.
Wahrscheinlich könnte man CO2 sogar abzentrifugieren mit einem irrsinnigen Energieaufwand.
Immer noch mit extremem Eneegieaufwand könnte man CO2 abdestillieren.
Abgesehen davon, dass sich das in der Luft enthaltene Wasser absetzen kann. sehe ich bei den Gasen, aus denen die Luft besteht, keine Möglichkeit, wie sich das homogene Gemisch auftrennen sollte.
VIELLEICHT! bei den verhätlnsimässig geringen Dichteunterschiede zwischen Sauerstoff, Stickstoff, CO2, diversen Edelgasen etc. KÖNNNTE es sein, wenn das Gasgemisch länger steht, dass sich die schwereren Gase wie Stickstoff oder C02 unten absetzen, das würde aber bei der leistesten bewegung im Behälter schon wieder zur durchmischung führen.