Woher kommt das Wasser?
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Mit einem tragbaren Taupunktanalysator wurden Kohlendioxid-Tankwagen analysiert: Bei Verwendung von Gummischläuchen als Gasleitungen wurde ein zu hoher Wassergehalt festgestellt, während bei Verwendung von metallenen Wellrohren die Werte in Ordnung waren – das ist wirklich unverständlich! Kann Wasser doch durchdringen? Selbst bei Penetration ist der Druck im Rohr hoch – kann das Wasser hineinkommen?
Richtig! Das Wasser stammt aus der Durchsickering in die Leitungen. Alle Materialien haben eine bestimmte Löslichkeit für Feuchtigkeit. Hinzu kommt die Fähigkeit der Materialien, Feuchtigkeit aufzunehmen, sowie der negative Druck, der durch den Bedarf der trockenen Gase an Feuchtigkeit entsteht. Dadurch entsteht beim Messen ein Taupunkt. Je nach Material und Molekülstruktur kann aus derselben Gasquelle ein anderer Taupunktwert resultieren.
Das ist die Folge der Penetration. Die Antriebskräfte der Diffusion umfassen zwei Aspekte: einen Druck und eine Konzentration. Wenn Gummischläuche verwendet werden, dringt trotz des hohen Drucks im Schlauch das Wasser aus der Atmosphäre oder der Umgebung weiterhin von einer höheren Konzentration in eine niedrigere Konzentration ein – schließlich ist die Dichte von Gummischläuchen bei weitem geringer als die von Metallschläuchen. Insbesondere dann, wenn der Wassergehalt auf einer Seite sehr niedrig ist, ist diese Diffusion deutlich sichtbar. Zu den Faktoren, die das Gleichgewicht bestimmen, gehören nicht nur der Druck, sondern auch die chemische Potenzial – also Konzentration oder Partialdruck – sind wichtige Einflussfaktoren auf das Gleichgewicht.
Das ist die Sichtweise eines gewöhnlichen Facharbeiters. Niedrigen Druck kann durchaus in hohen Druck eindringen, was durch den Partialdruck zwischen den Molekülen verursacht wird. Wasserdichte Rohre lassen Wassermoleküle durch – das liegt an der Molekülstruktur. Unter den Molekülen gibt es noch Dinge wie Elektronenmigration usw. Je nach Material, Temperatur und Druck unterscheidet sich die Permeabilität.
Substanzen diffundieren stets von einer niedrigen Konzentration in eine höhere. Verschiedene Materialien weisen eine bestimmte Löslichkeit auf; es ist daher normal, dass es zu Leckagen kommt. Es ist unbedingt notwendig, die Proben sorgfältig abzusichern, und je geringer das Durchdringungsvermögen der Probenentnahmeverbindungen ist, desto besser
Sie können sich das Gesetz von Dalton über den Partialdruck ansehen; hier geht es hauptsächlich um den Wasserdampfpartialdruck innerhalb und außerhalb des Rohrs. Obwohl im Rohr ein hoher Druck herrscht, ist die Luft sehr trocken – der Dampfdruck ist daher sehr gering. Im Gegensatz dazu ist der Dampfdruck der Wasserdämpfe in der Luft sehr hoch; dadurch kann Wasser eindringen. Für die Messung des Taupunkts sind am besten Rohre aus Edelstahl oder Polytetrafluorethylen geeignet.
Ist das Problem gefunden? Ist es möglich, dass es an der Verbindungsstelle ursprünglich bereits Feuchtigkeit gab? Beim ersten Mal zeigte das Messgerät mit dem Gummischlauch einen zu hohen Feuchtigkeitsgehalt an. Als anschließend ein Metallschlauch verwendet wurde, konnte keine Feuchtigkeit mehr gemessen werden – schließlich war die Feuchtigkeit bereits durch Kohlendioxid verdrängt worden. Ich verstehe Ihren Testprozess nicht