Wasserstoffgehalt

Wasserstoffgehalt bezeichnet den Anteil des Elements Wasserstoff in einer Substanz oder Probe. Er wird üblicherweise als Massenanteil angegeben, also der Anteil der Wasserstoffmasse an der Gesamtmasse (Gewichtsprozent), seltener auch als Molanteil. In der Praxis entscheidet der Wasserstoffgehalt maßgeblich über Eigenschaften wie Reaktivität, Flammbarkeit und Energiedichte.

Zur Bestimmung des Wasserstoffgehalts dienen Elementaranalysatoren (CHN-Analysatoren), die Proben vollständig verbrennen und die entstehenden Wassermoleküle messen. In Feststoffen wie Metallen oder Legierungen kommen zusätzlich Techniken wie Thermodesorption, Brenn- oder Massenspektrometrie zum Einsatz, um freigesetzten Wasserstoff zu quantifizieren. Die Angaben erfolgen oft als Gewichtsprozent oder als, in speziellen Fällen, als Molanteil.

Der Wasserstoffgehalt hat in verschiedenen Bereichen große Bedeutung. In Brennstoffen beeinflusst er die spezifische Energie und die Emissionen bei der Verbrennung; ein höherer Wasserstoffanteil führt zu mehr Energie pro Masseeinheit, oft verbunden mit geringerem CO2-Ausstoß bei bekannten Kraftstoffen. In der Materialwissenschaft kann Wasserstoff in Werkstoffen zu Phasenänderungen oder Versprödung führen, weshalb dessen Kontrolle und Messung wichtig ist. In der Biochemie und Geologie liefert der Wasserstoffgehalt Hinweise auf Struktur, Stabilität und Ursprung.

Beispiele für typische Wasserstoffanteile: Wasser H2O enthält etwa 11,19 Gewichtsprozent Wasserstoff; Methan CH4 etwa 25,0%; Ammoniak NH3 ca. 17,6%. Organische Verbindungen weisen je nach Summenformel stark unterschiedliche Wasserstoffgehalte auf.