Wann trennen sich unterschiedlich dichte Gase?
Mir ist bekannt, dass sich schwere Gase von leichteren Gasen abscheiden können. Beispielsweise Kohlendioxid in Silos oder Weinkellern. Auch bei dem Experiment, bei dem Seifenblasen in einem Aquarium scheinbar schweben, welches halb mit CO2 gefüllt ist. Allerdings entmischten sich in einer Gasflasche mit Argon-CO2-Mix die Gase nicht. Wovon hängt es ab, ob sich unterschiedlich schwere Gase trennen, oder vermischt bleiben?
3 Antworten
Denk mal an die barometrische Höhenformel, in der die Molekularmasse einen entscheidende Rolle spielt. Sie he dazu
https://de.wikipedia.org/wiki/Barometrische_H%C3%B6henformel
Vom Partialdruck der Gase bzw. von der jeweiligen Sättigung. Bedeutet wenn du frisch in einer Reaktion massig CO2 produzierst, dann hast du in dem Umkreis erstmal massig CO2-Moleküle, die beispielsweise den Sauerstoff verdrängen können. Wenn du eine Weile wartest ohne erneute Dauerproduktion von CO2, stellt sich auch wieder ein Gleichgewicht ein und die Teilchen werden sich durchmischen unter Normalbedingungen.
Auch dort neigen sie dazu sich größtmöglich zu verteilen. Du beziehst das wahrscheinlich auf die Gasflasche. Du musst dir das so vorstellen, dass Gase nichts anderes sind als Teilchen, die in der Luft rumzappeln und sich voneinander abstoßen in idealem Falle.
In der Gasflasche hast du nun ziemlichen Druck, was die Teilchen nahe aneinander zwingt, dementsprechend wechselwirken die Teilchen miteinander und stoßen sich ab so gut sie können. Sie zappeln also rum und stoßen sich hin und her. Dabei neigen sie dazu sich dazu größmöglich nach Größe zu verteilen, weil sie so stabiler vorliegen können.
Hier findet im Gegensatz zum Silo oder Aquarium keine Neuproduktion von CO2 statt, deshalb bleibt es im verteilten Zustand, ohne dass eine Ecke gerade übersättigt wird von CO2.
Also nochmal: Im Silo- und Aquariumexperiment hast du Stoffe die dauernd decarboxylieren (Getreide, Backpulver etc.), also CO2 freisetzen. Deshalb kommt es zu einem Ungleichgewicht, das etwas Zeit zum Verteilen braucht. Im Gasbehälter findet keine Produktion statt, weshalb der Stoff schon verteilt ist bzw. durch den Druck noch zum Verteilen angeregt wird.
So kann ich es mir vorstellen und es ist plausibel. Somit stelle ich mir vor, dass sie sich lieber unter fremden als gleichartigen Teilen verteilen. So wie Salzwasser und Süßwasser sich ebenso vermischen, anstatt von einander abzuscheiden. DANKE :-)
Das hängt ab von Temperatur (je kälter je eher), Gewichtsunterschied (je größer je eher, Gravitation, Dichte, Wind, Zeit usw.
Argon und CO2 haben nur 10% Gewichtsunterschied. Das ist nicht sonderlich viel.
Zumal bei der Gasentnahme innerhalb der Flasche dann automatisch auch wieder Strömungen und Verwirbelungen auftreten und die Gase wieder vermischen.
Vielen Dank für die Antwort. Warum sinken die schweren CO2-Moleküle nicht ab? (in einem geschlossenen System)