Løseligheten av en gass i væske vil avhenge av:
1) Partialtrykket til gassen og løsligheten øker med økende trykk.
2) Temperaturen til løsningsmiddelet og løseligheten minsker med økende temperatur.
3) Hvor mye salt det er løst i væsken. Løseligheten minsker med økende saltinnhold.
4) Absorbsjonskoeffisienten til gassen.
Løseligheten av karbondioksid i vann påvirkes av pH. Løseligheten av oksygen er større i forhold til karbondioksid ved økende temperatur. Partialtrykket til en gass over løsningen (pgass) er proporsjonal med molbrøken til gassen i løsningen (Cgass)
hvor kgass er løselighetskoeffisienten til gassen.
Molbrøken til gassen i løsningen er gitt ved:
hvor ngass er antall mol gass som er løst i væsken, nvann er antall mol vann og ni er antall mol andre løste stoffer i vannet. For enkelhets skyld kan vi anta at antall mol vann er mye større enn antall mol gass og andre stoffer som er løst i vannet (nvann>> (ngass + ni). Molbrøken forenkles da til
Derved kan mengden gass som er løst i væsken (ngass) beregnes ut fra ligningen:
Ved 20oC er løselighetskoeffisientene for nitrogen 8.29 ·10-9Pa, for oksygen 4.19 Pa·10-9 Pa og karbondioksid 0.144·10-9Pa.
Gass
|
KH (25oC) μmol l-1 Pa-1 |
O2 |
1.2438·10-2 |
O3 |
9.2794·10-2 |
NO |
1.8756·10-2 |
CH4 |
1.2734·10-2 |
CO2/HCO3 |
3.3465·10-2 |
NH3 |
5.6269·10-2 |
Det finnes mange forskjellige utgaver av konstanter i Henrys lov.
Gassene svoveldioksid (SO2), ammoniakk (NH3) og karbondioksid (CO2) er mer løselig i vann enn dioksygen (O2) og dinitrogen (N2) grunnet hydratiseringsreaksjoner
SO2 + H2O ↔ HSO3- + H+
NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+
Forholdet mellom løseligheten av oksygen og karbondioksid [O2]/[CO2] i vann endrer seg med temperaturen hvor CO2 får minsket løselighet sammenlignet med O2 ved økende temperatur. Dette er en av grunnene til at fotorespirasjon hos C3-planter øker med økende temperatur.
Litteratur
Henry, William: Experiments on the Quantity of Gases Absorbed by Water, at Different Temperatures, and under Different Pressures. Philosophical Transactions of the Royal Society. London. 93 (1803) 29–274.
Wikipedia