Gaspartialdrücke

Gaspartialdrücke bezeichnen den Druckanteil, den eine einzelne Gaskomponente in einem Gemisch ausübt. Nach dem Gesetz von Dalton ist der Gesamtdruck eines idealen Gasgemisches die Summe der Partialdrücke aller Bestandteile: p_total = Σ p_i. Für ideale Gase gilt außerdem p_i = x_i · p_total, wobei x_i die Stoffmengenbrüche (Molenbrüche) sind. Übliche Einheiten sind Pascal (Pa), Bar oder Atmosphären (atm).

Der Partialdruck ist entscheidend für das Löslichkeitsverhalten von Gasen in Flüssigkeiten: Nach Henrys Gesetz ist die in einer Flüssigkeit gelöste Konzentration proportional zum Partialdruck des Gases über der Flüssigkeit (c = k_H · p_gas), wobei die Konstante k_H temperaturabhängig ist. Bei hohen Drücken oder Wechselwirkungen zwischen Molekülen weichen reale Gase von der Idealisierung ab; dann wird statt des Drucks häufig die Fugazität verwendet.

Anwendungen finden sich in der Medizin (Sauerstoff- und Kohlendioxid-Partialdrücke in Blut und Atemluft), beim Tauchen (Stickstoff- und Sauerstoffpartialdrücke beeinflussen Dekompressionsrisiken und Sauerstofftoxizität), in der Anästhesie, in der Verfahrenstechnik und bei chemischen Gleichgewichten, wo Reaktionsraten und Gleichgewichtslagen druckabhängig sind. Messmethoden umfassen Gasanalysatoren, Blutgasanalysegeräte, Massenspektrometrie und Druckmessgeräte. Temperatur, Zusammensetzung und nichtideales Verhalten sind bei der Interpretation von Partialdrücken zu beachten.