Stofdruk

Stofdruk is een term die in de chemische en proces-technische literatuur wordt gebruikt voor de druk die door een specifieke stof binnen een mengsel of systeem wordt uitgeoefend. In veel contexten komt stofdruk overeen met de partiële druk van die stof, zoals gedefinieerd in de gaswet. De stofdruk kan worden uitgedrukt als P_i, terwijl de totale druk van het mengsel P = sum_i P_i.

In ideale gasmengsels volgt de stofdruk de wet van Dalton: P_i = y_i P, waarbij y_i de molaire fractie van de stof i in het gasmengsel is en P de totale druk is. Deze beschouwing geldt vooral voor driedimensionale, niet-interacterende gassen. Bij real gases kunnen afwijkingen optreden, waarvoor de stofdruk vaak wordt beschreven via de fugaciteitscoëfficiënt φ_i: P_i = φ_i y_i P, of via de stofdruk in termen van f_i = φ_i y_i P.

Bij vloeistoffen in evenwicht met hun dampfase staat de stofdruk van een stof in de dampfase meestal bekend als de damppdruk (vapor pressure) van die stof bij een bepaalde temperatuur. In mengsels met meerdere vluchtige componenten kan Raoult’s wet worden toegepast: P_i ≈ x_i P_i^sat, waarbij x_i de molfractie in de vloeistof is en P_i^sat de damppdruk van zuivere stof i bij die temperatuur. De som van de dampprissen levert de totale dampdruk boven de oplossing.

Toepassingen van stofdruk zijn onder meer procesontwerp van distillatie en gasscheiding, berekeningen van mengfalen en het modelleren van verbrandings- en koppelingsprocessen. See also: partiële druk, damppdruk, Raoult’s wet, Dalton’s wet, fugaciteit.