[natuurkunde] Proceskunde: hoeveel mg stikstof zit opgelost in water bij gegeven dampdruk

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 411

Proceskunde: hoeveel mg stikstof zit opgelost in water bij gegeven dampdruk

Gegeven is dat we een reactor hebben bij 10°C van 1500 liter. Deze is gevuld met 1250 liter water en een kopruimte gevuld met lucht. Deze lucht wordt deels weggenomen en vervangen door stikstofgas. De dampdruk van stikstofgas bedraagt nu 1200 mmHg.

Gevraagd: hoeveel mg stikstof is er opgelost in de vloeistof?

---------------------------------------------------------------------------------------

Eerst heb ik de dampdruk omgezet naar atmosfeer, dit wordt
\(p_a = 1.58 atm\)
.

In tabellen vind ik dat de Henry constante voor stikstofgas in water gelijk is aan
\(H = 6.68 * 10^4 atm/mol%\)
.

Via volgende formule kan ik nu het aantal mol% stikstofgas bepalen:
\(p_a = H x_a\)
waaruit volgt dat
\(x_a = 2.37 * 10^-^5\)
.

Ik weet dat dit dus gelijk is aan volgende verhouding:
\(x_a = \frac{n_a}{n_a + n_w}\)
en ik weet dat er
\(1250 kg * \frac{1 kmol}{18 kg} = 69.41 kmol H_2O\)
is. Hieruit volgt dan dat
\(n_a = 1.650039 mol N_2\)
is. En er dus 46 200 mg stikstofgas opgelost is in de vloeistof.

Zie ik hier iets over het hoofd en/of maak ik ergens een rekenfout? Of is het werkelijk zo simpel?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.722

Re: Proceskunde: hoeveel mg stikstof zit opgelost in water bij gegeven dampdruk

Ik heb geen ervaring met de wet van Henry en heb het daarom via een andere weg nagerekend.

De oplosbaarheid van stikstof bij 283 K en 1 atm. is 0,830 x 10-3 mol/l. (Binas)

Ik kom dan voor 1,58 atm en 1250 l op 45,9 g stikstof. Dit komt dus overeen.

Ervan uitgaand dat 1,58 atm de druk is nadat zich het evenwicht heeft hersteld, de oplossing bij die druk dus al verzadigd is met stikstof.

Berichten: 411

Re: Proceskunde: hoeveel mg stikstof zit opgelost in water bij gegeven dampdruk

Dan ga ik er van uit dat mijn oplossing (en methode) correct zijn. Bedankt Margriet!

Reageer