De henries lov angir at ved konstant temperatur er mengden gass oppløst i en væske direkte proporsjonal med dens delvise trykk på overflaten av væsken.
Den ble postulert i 1803 av den engelske fysikeren og kjemikeren William Henry. Hans lov kan også tolkes på denne måten: hvis trykket på væsken økes, desto større blir mengden gass oppløst i den..
Her blir gassen betraktet som løsningen av løsningen. I motsetning til fast stoff, har temperatur en negativ innvirkning på oppløseligheten. Når temperaturen øker, har gassen således en tendens til å rømme fra væsken lettere mot overflaten..
Dette er fordi temperaturøkningen bidrar med energi til de gassformige molekylene, som kolliderer med hverandre for å danne bobler (toppbilde). Disse boblene overvinner deretter det ytre trykket og rømmer fra væskens sinus..
Hvis det ytre trykket er veldig høyt, og væsken holdes kald, vil boblene løses opp og bare noen få gassformige molekyler vil "sveve" på overflaten.
Artikkelindeks
Det kan uttrykkes ved følgende ligning:
P = KH∙ C
Hvor P er partialtrykket til den oppløste gassen; C er gasskonsentrasjonen; og KH er Henry konstant.
Det er nødvendig å forstå at det delvise trykket til en gass er det som utøves individuelt av en art av resten av den totale gassblandingen. Og det totale trykket er ikke mer enn summen av alle partielle trykk (Daltons lov):
PTotal= P1 + Pto + P3+… + Pn
Antallet gassformede arter som utgjør blandingen er representert med n. Hvis det for eksempel er vanndamp og CO på overflaten av en væsketo, n er lik 2.
For gasser som er lite oppløselige i væsker, er løsningen nær ideell, i samsvar med Henrys lov for løsemidlet.
Når trykket er høyt, er det imidlertid et avvik med hensyn til Henry, fordi løsningen slutter å oppføre seg som en ideell fortynnet.
Hva betyr det? Denne interaksjonen mellom løsemiddel og løsemiddel begynner å ha sine egne effekter. Når løsningen er veldig fortynnet, er gassmolekylene “utelukkende” omgitt av løsemiddel, og neglisjerer mulige møter seg imellom..
Derfor, når løsningen ikke lenger er fortynnet ideelt, observeres tapet av lineær oppførsel i P-grafenJeg mot XJeg.
Som konklusjon på dette aspektet: Henrys lov bestemmer damptrykket til en oppløst stoff i en ideell fortynnet løsning. Mens det gjelder løsningsmidlet, gjelder Raoults lov:
PTIL = XTIL∙ PTIL*
Når en gass er godt oppløst i en væske, for eksempel sukker i vann, kan den ikke skilles fra omgivelsene, og danner dermed en homogen løsning. Med andre ord: ingen bobler observeres i væsken (eller sukkerkrystaller).
Den effektive oppløsningen av gassformige molekyler avhenger imidlertid av noen variabler som: væskens temperatur, trykket som påvirker den og den kjemiske naturen til disse molekylene sammenlignet med væskens..
Hvis det ytre trykket er for høyt, økes sjansene for at gass trenger inn i væskeoverflaten. Og på den annen side synes de oppløste gassformige molekylene det er vanskeligere å overvinne det innfallende trykket for å unnslippe til utsiden..
Hvis væskegasssystemet er under omrøring (slik det forekommer i sjøen og i luftpumpene inne i fisketanken), foretrekkes absorpsjon av gass.
Og hvordan påvirker løsemidlets beskaffenhet absorpsjonen av en gass? Hvis det er polært, som vann, vil det vise tilhørighet for polare oppløste stoffer, det vil si for de gassene som har et permanent dipolmoment. Mens det er apolært, som hydrokarboner eller fett, vil det foretrekke apolære gassformige molekyler
For eksempel ammoniakk (NH3) er en veldig løselig gass i vann på grunn av interaksjoner med hydrogenbindinger. Mens hydrogen (Hto), hvis lille molekyl er apolært, samhandler svakt med vann.
Avhengig av tilstanden til gassabsorpsjonsprosessen i væsken, kan følgende tilstander også etableres i dem:
Væsken er umettet når den er i stand til å oppløse mer gass. Dette er fordi det ytre trykket er høyere enn det indre trykket i væsken..
Væsken etablerer en likevekt i gassens løselighet, noe som betyr at gassen slipper ut i samme hastighet som den trenger inn i væsken..
Det kan også sees på følgende måte: Hvis tre gassformige molekyler slipper ut i luften, vil ytterligere tre gå tilbake til væsken samtidig.
Væsken er overmettet med gass når det indre trykket er høyere enn det ytre trykket. Og med en minimumsendring i systemet vil det frigjøre overflødig oppløst gass til likevekt er gjenopprettet.
- Henrys lov kan brukes for å gjøre absorpsjonsberegningene av inerte gasser (nitrogen, helium, argon, etc.) i de forskjellige vevene i menneskekroppen, og som sammen med Haldanes teori er grunnlaget for dekompresjonstabellene.
- En viktig applikasjon er blodgassmetning. Når blod er umettet, oppløses gassen i det, til det blir mettet og slutter å oppløses ytterligere. Når dette skjer, går gassen oppløst i blodet ut i luften..
- Forgassning av brus er et eksempel på henvist Henrys lov. Brus har COto oppløst under høyt trykk, og opprettholder dermed hver av de kombinerte komponentene som utgjør den; og i tillegg bevarer den den karakteristiske smaken mye lenger.
Når brusflasken ikke er dekket, synker trykket over væsken og frigjør trykket øyeblikkelig.
Siden trykket på væsken nå er lavere, er løseligheten av COto stiger ned og rømmer ut i miljøet (kan sees i stigningen av boblene fra bunnen).
- Når en dykker faller ned på større dybder, kan ikke inhalerte nitrogen slippe unna fordi ytre trykk forhindrer det, og oppløses i individets blod.
Når dykkeren stiger raskt til overflaten, der det ytre trykket synker igjen, begynner nitrogen å boble inn i blodet..
Dette forårsaker det som kalles dekompresjonssyke. Det er av denne grunn at det kreves at dykkere stiger sakte, slik at nitrogen slipper saktere ut av blodet..
- Studie av effekten av reduksjonen i molekylært oksygen (Oto) oppløst i blod og vev fra fjellklatrere eller utøvere av aktiviteter som involverer lengre opphold i høye høyder, så vel som hos innbyggerne på ganske høye steder.
- Forskning og forbedring av metodene som brukes for å unngå naturkatastrofer som kan være forårsaket av tilstedeværelse av oppløste gasser i store vannmasser som kan frigjøres voldsomt.
Henrys lov gjelder bare når molekylene er i likevekt. Her er noen eksempler:
- I oppløst oksygen (Oto) i blodvæske, anses dette molekylet som lite oppløselig i vann, selv om dets løselighet økes kraftig av det høye innholdet av hemoglobin i det. Dermed kan hvert molekyl av hemoglobin binde seg til fire oksygenmolekyler som frigjøres i vevet som skal brukes i stoffskiftet.
- I 1986 ble det registrert en tykk sky av karbondioksid som plutselig ble utvist fra innsjøen Nyos (som ligger i Kamerun), og kvelte omtrent 1700 mennesker og et stort antall dyr, noe som ble forklart av denne loven.
- Løseligheten som en gitt gass manifesterer seg i en flytende art, har en tendens til å øke når trykket til gassen øker, selv om det ved høyt trykk er visse unntak, slik som nitrogenmolekyler (Nto).
- Henrys lov er ikke anvendelig når det er en kjemisk reaksjon mellom stoffet som fungerer som løsemiddel og det som fungerer som løsemiddel; slik er tilfellet med elektrolytter, slik som saltsyre (HCl).
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.