Massebalansen

Massebalansen er en metode for å regnskapsføre stoffmengder i et avgrenset system over tid. Den bygger på bevaringen av masse: masse kan ikke oppstå eller forsvinne i et isolert system, og ved behov kan balansen lages for ulike faser som væske, fast stoff og gass. I åpne systemer må alle strømmer av masse som passerer grensen mellom systemet og omgivelsene tas med i beregningen.

Grunnleggende formulering: M_in − M_out + G − ΔM = 0, der M_in er innkommende masse til systemet, M_out er utgående masse, G er masse som dannes eller forbrukes av prosesser innen systemet, og ΔM er endringen i lagret masse i systemet over tidsintervallet. Ved steady-state er ΔM = 0, og dermed er innmassen lik utmassen (M_in = M_out).

Massebalansen brukes i en rekke fagfelt, blant annet miljø- og avløpsvannbehandling, kjemisk prosessdesign, hydrogeologi og næringsmiddelegg. Den hjelper til med å beregne konsentrasjoner og volumstrømmer, fordeling mellom forskjellige komponenter og faser, samt effekten av reaksjoner og faseforandringer. For mer presise resultater beregnes ofte separate balanser for ulike komponenter og for hver fase.

Viktige forhold er tydelige systemgrenser, riktig identifikasjon av alle relevante strømmer og reaksjoner, samt antakelser om blanding og homogenitet. Massebalanse krever nøyaktige måledata eller pålitelige estimater for å gi pålitelige resultater, og den fungerer ofte i kombinasjon med energibalansen og stoikiometri for komplekse systemer.