target="_blank" rel="nofollow" href="#fb3_img_img_fb199877-0665-5fd9-a124-17afcd950743.png" alt="upper V 1 plus upper V 2 plus upper V 3 equals upper V Subscript g e s Baseline period"/>
Abbildung 3.4 Volumenanteil
Das Volumen von Behälter 4 muss genauso groß sein wie die Volumina der 3 anderen Behälter zusammen. Wenn Sie durch das Gesamtvolumen V ges dividieren, erhalten Sie
(3.16)
Mit der Definition des Volumenanteils r i der Komponente i
(3.17)
ergibt sich
(3.18)
Der Volumenanteil läuft wie der Mol- und Massenanteil zwischen den Grenzen 0 und 1. Für ideale Gase ist der Volumenanteil gleich dem Stoffmengenanteil:
(3.19)
was häufig für Umrechnungen genutzt wird.
Volumenanteile werden in der Praxis sehr häufig als Konzentrationsmaße verwendet. Der Grund ist, dass der Mensch sich Volumenanteile leichter vorstellen kann als Massenanteile, von Molanteilen ganz zu schweigen. Werden Gasmischungen analysiert, wird der Anteil der Einzelgase normalerweise in Volumenprozent angegeben.
Wenn der Kaminkehrer an Ihrer Heizungsanlage eine Abgasmessung durchführt, darf der CO-Gehalt einen Grenzwert von 1000 ppm (0,1 Vol.-%) nicht überschreiten.
Der Anteil von Sauerstoff in der Luft beträgt 21 Volumenprozent und somit = 0,21.
Häufig müssen Sie sehr kleine Konzentrationen angeben. Als Verfahrenstechniker passiert Ihnen das beispielsweise bei der Angabe von Schadstoffkonzentrationen in der Luft oder im Wasser. Hier wird die Dimension ppm oder ppb gewählt. Es bedeutet
ppm ≡ parts per million ≡
ppb ≡ parts per billion ≡
Um dieses Konzentrationsmaß etwas zu verdeutlichen:
»ppm« bedeutet, dass sich ein Teilchen der betrachteten Substanz in einer Million Teilchen der Umgebung befinden, bei »ppb« befindet sich dementsprechend ein Teil der betrachteten Substanz in einer Milliarde anderer Teilchen. Das ist jeweils nicht viel!
1 ppm bedeutet, dass auf einer Strecke von 1000 m eine Längenänderung von 1 mm auftritt, oder dass ein Stück Würfelzucker in einem Tanklastzug gelöst ist!
1 ppb ist dementsprechend noch viel weniger. Bei einer Weltbevölkerung im Jahr 2019 von 7,7 Milliarden Menschen entspricht dies 7,7 Personen auf der gesamten Erde. Dies ist fast nichts! Und jetzt überlegen Sie sich einmal, wie Sie Schadstoffe im ppb-Bereich messen wollen! Bei Dioxinen ist dies genau die Fragestellung.
Tabelle 3.1 zeigt wichtige Umrechnungsbeziehungen zwischen den Konzentrationsmaßen.
| Massenanteil wi | Stoffmengenanteil xi | Partialdichte ρi | Massenbeladung Xm,i | |
|---|---|---|---|---|
|
Massenanteil |
w i |
|
|
|
|
Stoffmengenanteil |
|
