Versuch: Gase wiegen und Bestimmung der Gas-Dichte
Das Füllen mit Gas:
Für H2-Gas ist das Wiegen sehr einfach. Weil das Gas so viel leichter als Luft ist kann man es einfach ähnlich wie Wasser in eine Flasche laufen lassen, nur eben auf den Kopf gestellt! Halte die Flasche mit der Öffnung nach unten, schiebe den H2-Gas-Schlauch von unten in die Ausgieß-Öffnung so lange, bis sie sicher vollständig mit dem nach oben ausströmenden Gas gefüllt ist. Um ganz sicher zu sein, dass die Flasche auch ganz mit dem Gas gefüllt ist, lass etwa 1,5 bis 2-mal so viel Gas in die Flasche strömen. Bei einem Inhalator, der 300 ml Gas pro Minute produziert, füllst du dann eben mindestens 4 Minuten lang je Liter Flaschenvolumen. Länger schadet auch nicht. Dann den Schlauch ganz langsam aus der Flasche ziehen und den Deckel aufschrauben, ohne die Flasche zu drehen.
Der Theorie nach wiegt 1 Liter H2-Gas 0,083 g und Luft 1,293 g, die Differenz wäre dann 1,2 g/l jeweils bei Raumtemperatur.
In der Praxis mit dieser Handhabung sollte der Unterschied zwischen Luft und H2-Gas in der Flasche wenigstens noch 1 Gramm je Liter Flaschenvolumen betragen.
Schwieriger ist das Füllen einer Flasche mit Gas, welches ähnlich schwer wie Luft ist, z.B. Sauerstoff (O2), oder mit einem Mischgas (schwer und leicht) wie Knallgas, weil es der Flasche entweichen, weil die schwereren Moleküle nach unten aus der Flaschen sinken. Hier kann man die Methode des Unter-Wasser-Füllens anwenden, welche hier beschrieben ist. Hierbei muss die Flasche auch unter Wasser zugeschraubt werden. Nach dem Füllen unter Wasser die verschlossene Flasche von außen gut abtrocknen.
Das Wiegen der Differenz zwischen Gas und Luft kann in beiden Fällen gleich erfolgen:
- Die Flasche verschlossen, mit der Öffnung nach oben auf die Waage stellen
- Die Waage auf null tarieren (da gibt es meistens eine Taste dafür)
- jetzt den Deckel vorsichtig abschrauben und mit auf die Waage legen, dabei darauf achten, dass auch Wassertropfen, die ev. im Deckel sind, dort bleiben oder aus dem Deckel mit auf die Waage fallen
- Jetzt oben vorsichtig in die Flasche blasen (ohne Speichel oder mit einem Föhn) damit sich das Gas in der Flasche gegen Luft ausgetauscht wird.
Wenn sich die Gewichtsanzeige durch weiteres Blasen nicht mehr ändert, ist alles Gas durch Luft ersetzt - Die Waage zeigt jetzt das Gasgewicht an. Ist der Anzeigewert negativ war das Gas leichter als Luft, ist der Wert positiv, so war es schwerer.
Meine Wiegewerte waren für ein 2 Liter fassendes TetraPak:
Wasserstoff (H2) - 2,1 g
Knallgas ( 2 x H2 und 1 x O2) - 1,4 g
Sauerstoff (O2) + 0,2