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Alt 15.08.2007, 20:34   #1   Druckbare Version zeigen
HeinzMeinz  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
Zischen einer Sprudelflasche

hallo,

um das in der Überschrift besagte Thema geht es. Hierzu habe ich von meinem Professor auf Folie folgenden Aufschrieb, den ich nicht ganz verstehe:

"-Wasser reagiert mit CO2 zu H2CO3. Das Gleichgewicht liegt stark auf der Seite der Edukte. Übt man Druck auf das Reaktionsgemisch aus, so bildet sich vermehrt H2CO3, weil dadurch das gasförmige Edukt CO2 verbraucht wird und der Druck dadurch sinkt
(bis hierher finde ich es logisch)
- Der Druck in der Flasche ist dadurch größer als der Luftdruck
(hier verstehe ich nicht, warum der Druck in der Flasche größer ist, wenn doch dem Zwang, der Druckerhöhung, entgegengewirkt wurde und dabei mehr H2CO3 gebildet wurde. Folglich hat es ja weniger CO2 und dadurch relativiert sich das mit der Druck doch wieder)
Wenn sie geöffnet wird, fällt der Druck auf die Lösung. Um dem Druckabfall entgegen zu wirken, findet vermehrt die Rückreaktion statt. Das Gleichgewicht verschiebt sich wieder auf die Seite der Edukte - CO2 entsteht."
(...dadurch wird der letzte Abschnitt auch unlogisch.)
HeinzMeinz ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.08.2007, 21:19   #2   Druckbare Version zeigen
mlmt Männlich
Mitglied
Beiträge: 266
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Man kann das ganze auch etwas einfacher ausdrücken.

Mineralwasserflaschen werden meistens in Polyethylenterephthalat-Flaschen kurz PET-Flaschen unter Druck abgefüllt. (Kunststoff hat hier einige Vorteile gegenüber Glas: Hygiene, kein Ohrschutz beim Abfüllen erforderlich, kein Glasbruch usw.)

Aber zurück zur Frage. Damit überhaupt Kohlensäure entsteht muss Kohlendioxid mit hohen Druck und über eine feine Düse in Wasser (oder andere analkoholische Getränke) eingeleitet werden. Deshalb kann es auch schon mal vorkommen dass eine Sprüdelflasche aus Glas "einfach so" platz.
Fazit: In einer Sprudelflasche herscht generell ein höher Druck als in der Umgebung, da die Flasche unter Druck abgefüllt wird.
Das berühmte Zischen beim Öffnen wird natürlich durch das entweichende Kohlendioxid hervorgerufen.

Kann man auch einfach zu Hause mit einem Sprudelautomat ausprobieren. Der Druck der kleinen CO2Flasche liegt hier um die 200 bar.

Natürlich liegt auch ein Gleichgewicht vor, das verschoben werden kann.

Vielleicht ist das ganze mal von der praktischen Seite gesehen etwas verständlicher.
mlmt ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.08.2007, 21:24   #3   Druckbare Version zeigen
mlmt Männlich
Mitglied
Beiträge: 266
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Stellt sich natürlich noch die Frage warum gibt man eigentlich Kohlensäure hinzu, wenn Kohlensäure in größeren Mengen für den Körper auch nicht gesund sein soll?
Kohlensäure wird zu analkoholischen Getränken zugegeben weil sie erfrischend wirkt.

(Bei alkoholischen Getränken wird die Kohlensäure nicht künstlich zugegeben, sondern entsteht im Laufe der Herstellung z.B. durch Gärung)

Mineralwasser läßt sich übrigens auch einfach mit einem Trockeneis in ein Glas Wasser herstellen, und hat noch einen schönen Nebeneffekt.
mlmt ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.08.2007, 21:49   #4   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Zitat:
Zitat von HeinzMeinz
hier verstehe ich nicht, warum der Druck in der Flasche größer ist, wenn doch dem Zwang, der Druckerhöhung, entgegengewirkt wurde und dabei mehr H2CO3 gebildet wurde. Folglich hat es ja weniger CO2 und dadurch relativiert sich das mit der Druck doch wieder)
Der Gedanke ist eigentlich nicht ganz verkehrt. Nur ist der erforderliche Druck, um Kohlensäure zu erzeugen so groß, dass der Druckverlust durch die Bildung der Kohlensäure minimal ist.

Zitat:
Zitat von mlmt
Mineralwasser läßt sich übrigens auch einfach mit einem Trockeneis in ein Glas Wasser herstellen, und hat noch einen schönen Nebeneffekt.
Wie man's nimmt... Erst dampft es ja ganz schön. Aber dann friert's ein und das Sprudelwasser ist nicht mehr wirklich trinkbar

Zitat:
Zitat von mlmt
kein Ohrschutz beim Abfüllen erforderlich
Versteh ich nicht. Bitte erklären!
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.08.2007, 21:58   #5   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Zitat:
Zitat von mlmt Beitrag anzeigen
Der Druck der kleinen CO2Flasche liegt hier um die 200 bar.
Sicher? http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffdioxid#Physikalische_Eigenschaften
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.08.2007, 01:26   #6   Druckbare Version zeigen
mlmt Männlich
Mitglied
Beiträge: 266
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Das Trockeneis friert natürlich nicht ein, sondern es bildet sich auch hier mit dem Wasser Kohlensäure und das restliche feste Kohlendioxid wird wieder gasförmig (es sublimiert, und bildet mit Wasserdampf den berühmten Nebel).
Das Wasser kann schon getrunken werden, besonders appettitlich ist es allerdings nicht.

@baltic
Das war so gemeint: Wenn du als Getränkeproduzent in Plastikflaschen abfüllst dann brauchen deine Arbeiter an der Abfüllanlage keinen Gehörschutz weils da nicht so laut ist wie mit den Glasflaschen. Detail am Rande - aber in der Anwendung nicht ohne.

@bm
Auf den kleinen Druckgasflaschen die in diesem Sprudelautomaten enthalten sind ist der Druck mit 200 bar angegeben.
mlmt ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.08.2007, 02:48   #7   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Naja, ich hab jetzt keine Wärmekapazität von Trockeneis im Kopf und keine Sublimationsenthalpie, aber wenn ich genug Trockeneis in kaltes Wasser gebe, friert das selbstverständlich doch ein! Irgendwo muss die Wärme ja herkommen. Aber ich gebe zu, dass es ein Weilchen dauert.
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.08.2007, 07:10   #8   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Zitat:
Zitat von mlmt Beitrag anzeigen
...
Der Druck der kleinen CO2Flasche liegt hier um die 200 bar.
Kann nicht stimmen - denn meine CO2-Flaschen zeigen nur ca.60 Bar Druck am Manometer. Die neuen Leerflaschen sind auch deutlich billiger als die von Sauerstoff, Stickstoff oder Wasserstoff...

Ob das wohl etwas mit dem Dampfdruck und der kritischen Temperatur von CO2 zu tun hat? Folge doch einmal dem Link von Mod. bm, dann tauchen diese Fehler nicht immer wieder hier auf.
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Alt 16.08.2007, 12:27   #9   Druckbare Version zeigen
mlmt Männlich
Mitglied
Beiträge: 266
AW: Zischen einer Sprudelflasche

@hw101

Es geht nur darum dass die Flaschen der Sprudelautomaten mit einem Ettiket versehen sind auf dem 200 bar angegeben sind. Es kann allerdings auch gut sein, dass diese Flaschen wie die meisten anderen Gasflaschen auch einen Maximaldruck von 200 bar aushalten bzw. dafür zugelassen sind.

Am besten wäre wenn man da einmal mit einem Manometer nachmessen würde.

Dem Link von Moderator bm bin ich natürlich gefolgt!

Bei CO2 Gasflaschen wie man sie z.B. im Labor stehen hat muss man die zwei Typen mit und ohne Steigrohr unterscheiden. Zur Trockeneisherstellung benötigt man eine mit Steigrohr.
mlmt ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.08.2007, 12:53   #10   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Zitat:
Zitat von mlmt Beitrag anzeigen
@hw101

Es geht nur darum dass die Flaschen der Sprudelautomaten mit einem Ettiket versehen sind auf dem 200 bar angegeben sind. Es kann allerdings auch gut sein, dass diese Flaschen wie die meisten anderen Gasflaschen auch einen Maximaldruck von 200 bar aushalten bzw. dafür zugelassen sind.

Am besten wäre wenn man da einmal mit einem Manometer nachmessen würde.

Dem Link von Moderator bm bin ich natürlich gefolgt!

Bei CO2 Gasflaschen wie man sie z.B. im Labor stehen hat muss man die zwei Typen mit und ohne Steigrohr unterscheiden. Zur Trockeneisherstellung benötigt man eine mit Steigrohr.
Ob die Flasche nun ein Steigrohr hat oder nicht ist völlig nebensächlich, ebenso ob die Flasche im Labor, neben einem Bierfass oder beim Zahnarzt steht. Du lenkst nur vom Thema ab!

Ein Manometer braucht es da nicht - eher ein Thermometer...
Hast Du verstanden worauf bm mit seinem Einwurf hinaus wollte?
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Alt 16.08.2007, 12:56   #11   Druckbare Version zeigen
lost chemist weiblich 
Mitglied
Beiträge: 1.165
Blog-Einträge: 6
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Die 200 bar passen besser zu Stickstoff in Flaschen.
Da ich fast tagtäglich auf unsere CO2-Druckflaschen schaue, kann ich bestätigen dass der Druck bei 10 l Flaschen etwa 50 bar bei RT beträgt- wenn noch flüssiges CO2 in der Flasche enthalten ist. Bei den 50 l Flaschen kann es auch ein bisschen mehr sein.

Zitat:
Übt man Druck auf das Reaktionsgemisch aus, so bildet sich vermehrt H2CO3, weil dadurch das gasförmige Edukt CO2 verbraucht wird und der Druck dadurch sinkt
Ich vermute, dass dein Prof. an eine Volumenänderung dachte, ohne die Masse an Gas zu verändern- z.B. durch die Einwirkung eines gasdichten Stempels.

Geändert von lost chemist (16.08.2007 um 13:01 Uhr)
lost chemist ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.08.2007, 13:36   #12   Druckbare Version zeigen
mlmt Männlich
Mitglied
Beiträge: 266
AW: Zischen einer Sprudelflasche

@ hw101

Probier du einmal mit einer Kohlenstoffdioxid ohne Steigrohr mit einen handelsüblichen Trockeneisbereiter Trockeneis herzustellen!

Ja klar hab ich verstanden.

Ich lenke nicht vom Thema ab, sondern wir sind in der Diskussion vom Thema abgekommen!
mlmt ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.08.2007, 15:32   #13   Druckbare Version zeigen
Tiefflieger Männlich
Moderator
Beiträge: 5.444
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Zitat:
Zitat von mlmt Beitrag anzeigen
...Probier du einmal mit einer Kohlenstoffdioxid ohne Steigrohr mit einen handelsüblichen Trockeneisbereiter Trockeneis herzustellen! ...
Das ist doch kein Problem. Man stellt einfach die Flasche auf den Kopf!
Warum das geht? Schon mal überlegt, in welcher Form das CO2 in der Druckgasflasche vorliegt? Daher auch der Maximaldruck, welcher 57 bar bei 20°C beträgt.
__________________
Vernünftig ist, dass die politischen Spitzen, wenn sie miteinander sprechen, darüber sprechen, wie mit der Sache umzugehen ist, wie ernst Vorwürfe zu nehmen sind und wie man damit umgeht, Vorwürfe zu besprechen, zu klären, zu verifizieren oder aus der Welt zu schaffen. (2013 Regierungssprecher Seibert)
Tiefflieger ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 16.08.2007, 16:14   #14   Druckbare Version zeigen
mlmt Männlich
Mitglied
Beiträge: 266
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Nach DIN ist das nicht! (aufpassen dass dich die Flasche mit beschädigtem Ventil nicht verfolgt. ) Aber danke für den Tipp.

Das Gas liegt in der Flasche in flüssiger Form vor.
mlmt ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.08.2007, 16:59   #15   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Zischen einer Sprudelflasche

Was passiert denn in der Flasche, wenn sie auf über 31°C, also bis oberhalb der kritischen Temperatur, erhitzt wird? Geht dann das CO2 in den überkritischen Zustand über? Und welche Zustandsgleichung gilt dann?

Denn ich hab mal überschlagen, welches Volumen so eine Kohlensäurepatrone hat und da kommt nach dem idealen Gasgesetz, was bestimmt falsch ist bei solch hohen Drücken und überkritischem Zustand, ein Druck von ca. 420 bar raus...

(Inhalt von 250g war aufgedruckt)
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
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