In der Webseite zur Löslichkeit von Luft in Wasser haben wir über die Unterschiede zwischen Sauerstoff und Stickstoff berichtet.

Erstaunen löst vor allem immer wieder aus, dass Sauerstoff und Stickstoff in der Luft zwar im Volumenverhältnis von O : N = 1 : 4 vorliegen, in Wasser dagegen Sauerstoff stark angereichert ist. Hier ist das Volumenverhältnis der gelösten Gase O : N bei 1 : 1,8. Genau: Bei 0 °C lösen sich in 1 Liter Wasser 10,3 ml O₂ und 18,1 ml N₂.

Wegen der vielen Nachfragen leiten wir diese Werte einmal her. Aber Vorsicht: Das Ganze ist schon etwas kompliziert...

Dahinter steckt nämlich das Henry-Daltonsche Gesetz: Die Löslichkeit eines Gases ist bei gegebener Temperatur proportional zu seinem Druck. Bei Gasgemischen ist die Löslichkeit proportional zu den Partialdrücken de Gase (ideal angenommen).

Im Folgenden heißt es, genau aufzupassen: Denn wir müssen zwischen reinen Gasen und Gasmischungen unterscheiden.

Reine Gase:
In 1 L Wasser lösen sich bei 0 °C jeweils

(1a)       Sauerstoff: V_O2 = 49,1 cm³

(1b)       Stickstoff: V_N2 = 23,2 cm³

Das kann man durch chemische Analysen herausbekommen.

Gasmischung (Reinluft):
Die Partialdrücke p_i der beiden Gase entsprechen ihrem Anteil an der Luft: 0,21 atm (O₂) bzw. 0,78 atm (N₂). (Die fehlenden 0,1 atm betreffen die Edelgase.)

In Wasser ist das Volumenverhältnis der gelösten Gase O : N tatsächlich 1 : 1,8.

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