gasfugaciteit

Gasfugaciteit is een thermodynamische grootheid die de neiging van een gas beschrijft om onder niet-ideele omstandigheden druk-activiteit te hebben die afwijkt van de gewone partiële druk. Voor een ideaal gas is de fugaciteit f_i gelijk aan de partiële druk P_i. Bij reële gassen geldt f_i ≈ φ_i P_i, waarbij φ_i de fugaciteitscoëfficiënt is. De coëfficiënt φ_i geeft aan hoe interacties tussen moleculen de activiteit van het gas beïnvloeden; φ_i = 1 bij ideaal gedrag en φ_i kan groter of kleiner dan 1 zijn afhankelijk van aantrekkings- of afstotingskrachten.

In een gasmengsel geldt f_i = φ_i y_i P, waarin y_i de molaire fractie van component i in het gasmengsel is en P de totale druk. Fugaciteit is gerelateerd aan de chemische potentiaal via μ_i = μ_i^°(T) + RT ln f_i. Fugaciteit wordt gebruikt in fase-evenwichtberekeningen: bij evenwicht tussen gas en vloeistof geldt f_i^gas = f_i^vloeistof.

Fugaciteitscoëfficiënten worden meestal afgeleid uit toestandvergelijkingen (EOS) zoals Peng–Robinson of Soave–Redlich–Kwong, of uit PVT- en viriale-gegevens. In het regime van lage druk en hoge temperatuur naderen φ_i en f_i de ideale-gaswaarden aan.

Fugaciteit is niet rechtstreeks meetbaar; zij wordt afgeleid uit experimentele gegevens en theorie. Ze is essentieel bij berekeningen van mengselsamenstelling, fase-overgangen, diffusie en andere niet-ideale gedragingen in chemische processen en petrochemie.