Condenseren van gassen

Manish stelde deze vraag op 06 januari 2014 om 11:29.

We hebben benzine, en we gaan ervan uit dat boven de benzine een gas/luchtmengsel onstaat van de lichtere componenten in de benzine (zoals: butaan).

Mijn vraag is: Als we de temperatuur omlaag brengen tot onder het dauwpunt, zal de butaan dan condenseren? En in hoeverre heeft de concentratie aan butaan in het gas/luchtmengsel invloed?

Reacties

Jan op 06 januari 2014 om 15:54

Dag Manish,

Ik kan me vergissen, maar ik heb het gevoel dat ik in je vraag een paar misverstanden lees. 

In een halfvolle benzinetank op constante temperatuur bestaat er voor élke stof een evenwicht tussen gasfase en vloeistoffase. Dat wil zeggen dat er van elke stof elke seconde even veel verdampt als dat er condenseert, dat is een dynamisch evenwicht. Voor elke stof is dat evenwicht anders. Van de vluchtigere componenten bevindt zich verhoudingsgewijs veel in de gasfase, van de minder vluchtige componenten verhoudingsgewijs minder. 

In zo'n gesloten tank is de gasruimte van de tank voor elke stof dus ook per definitie verzadigd met die damp. Of, anders gezegd, elke component van die damp bevindt zich op zijn dauwpunt. Dat wil zeggen, verlaag de temperatuur een klein beetje, hierdoor verschuift het evenwicht een beetje richting vloeistoffase, een korte tijd zal er eventjes per saldo van elke component meer condenseren (dauw) dan dat er (tegelijkertijd) verdampt (want ook dat proces gaat gewoon door) , totdat zich voor elke component een nieuw evenwicht heeft ingesteld. Maar alle componenten in de gasfase zijn ook dan weer op hun (nieuwe) dauwpunt.

Dat dauwpunt is dus geen aanwijsbaar punt (temperatuur) ongeacht de omgeving, maar in een gesloten vat (en een benzinetank is nagenoeg een gesloten vat) is dat een evenwichtstoestand tussen gas en vloeistof. 

Dus als je de temperatuur laat dalen tot onder het dauwpunt (in een gesloten tank wil dat zeggen: de temperatuur laten dalen want elke stof bevindt zich al op zijn dauwpunt) zal er even wat meer butaan condenseren dan dat er verdampt, totdat er zich een nieuw evenwicht heeft ingesteld.

Niet: alle butaan zal condenseren. Net zo min als dat er onder het kookpunt van water dat water zich alleen maar in de vloeistoffase zal bevinden. De lucht in mijn woonkamer (20°C, maar geen gesloten systeem)  is ver beneden het kookpunt van water, toch bevindt zich momenteel in elke kuub lucht een gram of 7 aan waterdamp. En nergens zichtbaar vloeibaar water te bekennen.....

De concentratie butaan heeft invloed? Ja en nee. Jij kunt normaliter niks doen aan die concentratie butaan in de gasfase, die stelt zich vanzelf in op de (evenwichts-)partiële druk die bij een zekere temperatuur geldt. Je zou wel in een tank die in evenwichttoestand bijvoorbeeld 1 g butaan in de gasfase bevat van buitenaf er een extra gram butaan kunnen inspuiten. Daarmee grijp je in in dat evenwicht, , er is een oververzadiging aan butaan in de dampfase, en het zal niet lang duren of dat evenwicht herstelt zich. Dat wil zeggen dat gedurende enige tijd er per seconde meer butaan zal condenseren dan verdampen, totdat je weer ongeveer 1 g butaan in die dampfase hebt. 

Begint dit helder te worden? 

Groet, Jan 

 

 

 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)