Gasgemische sind Gase aus mindestens zwei verschiedenen chemischen Elementen oder chemischen Verbindungen.

Das bekannteste und häufigste Gasgemisch ist die Luft in der Erdatmosphäre. Gasgemische sind immer homogene Stoffgemische.

Die Stoffwerte von Gasgemischen können näherungsweise aus den Stoffwerten der einzelnen Komponenten durch Interpolation berechnet werden. Im Folgenden bezeichnet $M\_i$ die Molare Masse, $x\_i$ den Molenbruch und $w\_i$ den Massenbruch der $i$-ten Spezies (Bestandteil) des Gasgemisches.

Für Ideale Gemische gelten folgende Beziehungen:

Mittlere Molare Masse: $M=\backslash sum\_i\; x\_i\; M\_i\; =\; \backslash left(\; \backslash sum\_i\; w\_i\; /\; M\_i\; \backslash right)\; ^\{-1\}$

Massenbruch: $w\_i\; =\; \backslash frac\{x\_i\; M\_i\}\{M\}$

Dichte: $\backslash rho(T)=\; \backslash left(\; \backslash sum\_i\; w\_i\; /\; \backslash rho\_i(T)\; \backslash right)\; ^\{-1\}$ (s. Gesetz von Amagat)

Spezifische Enthalpie: $h(T)\; =\; \backslash sum\_i\; w\_i\; \backslash cdot\; h\_i(T)$

Spezifische Wärme: $c(T)\; =\; \backslash sum\_i\; w\_i\; \backslash cdot\; c\_i(T)$

Spezifische Entropie: $s(T)\; =\; \backslash sum\_i\; w\_i\; \backslash cdot\; s\_i(T)\; +\; R\; \backslash cdot\; \backslash sum\_i\; \backslash frac\{w\_i\}\{M\_i\}\backslash cdot\; \backslash ln\; \backslash left(\; \backslash frac\{M\_i\}\{M\; w\_i\}\; \backslash right)$

Diffusionskoeffizient: $D\_\{im\}\; =\; \backslash frac\{1-x\_i\}\{\backslash sum\_j\; x\_j/D\_\{ij\}\}$

$D\_\{ij\}$ ist der Diffusionskoeffizient der Spezies $i$ in der Komponente $j$

$D\_\{im\}$ der Diffusionskoeffizient der Spezies $i$ in der Mischung.

Viskosität: $\backslash eta\; (T)\; =\; \backslash sum\_i\; \backslash frac\{x\_i\; \backslash eta\_i\; (T)\}\{\backslash sum\_j\; x\_j\; \backslash Phi\_\{ij\}(T)\}$

Wärmeleitfähigkeit: $\backslash lambda\; (T)\; =\; \backslash sum\_i\; \backslash frac\{x\_i\; \backslash lambda\_i\; (T)\}\{\backslash sum\_j\; x\_j\; \backslash Phi\_\{ij\}(T)\}$

Die Korrekturfaktoren $\backslash Phi\_\{ij\}(T)$ ergeben sich aus den Viskositätskoeffizienten $\backslash eta\_i\; (T)$ und den Molaren Massen $M\_i$ der Bestandteile:

$\backslash Phi\_\{ij\}(T)\; =\; \backslash frac\{1\}\{2\; \backslash sqrt\{2\}\}\; \backslash left(\; 1\; +\; \backslash frac\{M\_i\}\{M\_j\}\; \backslash right)\; ^\{-1/2\}\; \backslash cdot\; \backslash left1\; +\; \backslash left(\; \backslash frac\{\backslash eta\_i(T)\}\{\backslash eta\_j(T)\}\; \backslash right)^\{1/2\}\; \backslash cdot\; \backslash left(\; \backslash frac\{M\_i\}\{M\_j\}\; \backslash right)^\{1/4\}\; \backslash right^2$

Der Adiabatenexponent $\backslash kappa$ eines Idealen Gasgemischs ergibt sich aus den Adiabatenexponenten $\backslash kappa\_i$ der einzelnen Komponenten:

$\backslash kappa\; =\; \backslash frac\{\backslash sum\_i\; \backslash frac\{x\_i\; \backslash cdot\; \backslash kappa\_i\}\{\backslash kappa\_i-1\}\}\{\backslash sum\_i\; \backslash frac\{x\_i\}\{\backslash kappa\_i-1\}\}$

Gasmischanlagen

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Technische Gasgemische werden mit Hilfe von Gasmischanlagen (Gasmischstation, Gasmischsystem) aus Einzelgasen oder Gasgemischen erzeugt. Gasmischanlagen werden z.B. in der Biotechnologie verwendet um Gasgemische zur Begasung von Fermentern zu erzeugen. Durch die geregelte Beimischung vom CO2 kann z.B. der pH-Wert des Mediums geregelt werden.

Siehe auch:

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• Formiergas
• Schutzgas

Weblink

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Gasmischanlage Chemie