Henrygesetz
1,1,1,1,1
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Das Henry-Gesetz besagt, dass der Partialdruck p eines Gases über einer Flüssigkeit direkt proportional zur Konzentration c des Gases in der Flüssigkeit ist: c=p·α. Der Proportionalitätsfaktor α heißt Henrykoeffizient.
Beispiel: Physiologischerweise ist (aufgrund des Henrygesetzes) der alveoläre Partialdruck von O
2
, CO
2
und N
2
direkt proportional zur physikalisch gelösten Konzentration dieser Gase im pulmonalen Kapillarblut, denn die Diffusionsstrecke durch die Alveolarmembran (ca. 1µm) ist sogar länger als der Durchmesser einer Kapillare (zumal ja der Durchmesser eines Erythrozyten ca. 7 µm beträgt), weshalb der Partialdruckausgleich (zwischen Alveole und Kapillarblut dem 1. Ficksches Diffusionsgesetz folgend) sehr rasch erfolgt.
Da es technisch leicher ist die Partialdrücke p von O
2
und CO
2
im Blut zu messen, werden üblicherweise nicht deren Konzentrationen c, sondern die Partialdrücke pO
2
bzw. pCO
2
bei einer Blutgasanalyse bestimmt. Die Konzentration c speziell von O
2
wird in der Physiologie als Content bezeichnet, in der Chemie würde man dafür eher Vol% (oder auch mol) angeben.
Der Henrykoeffizient α für O
2
im Blutplasma hat bei normaler Körpertemperatur von 37°C den Wert α=0.031 ml/(Liter·mmHg). Bei 760 mmHg Luftdruck und 21% O
2
beträgt der pO
2
in den Alveolen
ca. 99 mmHg
, woraus mit dem Henrygesetz folgt, dass die physikalisch gelöste Konzentration von O
2
im Blutplasma ca. 3.07 ml pro Liter ergibt. Dies würde bei einem Herzminutenvolumen von 5 l/min ein O
2
-Angebot von ca. 15 ml/min ergeben, also zum Leben viel zu wenig, weshalb (nicht nur) der Mensch [bei einem O
2
-Verbrauch bereits im Ruhezustand von ca. 4 ml/(Minute·kgKG)] Hämoglobin im Blut benötigt. Der Henrykoeffizient α wird bisweilen in der Physiologie auch als Bunsenscher Löslichkeitskoeffizient bezeichnet.
Fische brauchen genauso wie der Mensch O
2
zum Überleben. Der Grund, dass Fische im Wasser über die Kiemen O
2
aufnehmen können beruht auf der Tatsache, dass sich O
2
im Wasser löst. Die O
2
-Konzentration kann mit dem Henrygesetz berechnet werden. Der Henrykoeffizient ist temperaturabhängig und in kaltem Wasser löst sich O
2
besser als in warmem Wasser. Wenn Sie Ihre Fische im Aquarium leichter überleben lassen wollen, dann lassen Sie bitte Luft durch das Aquarium perlen. Dem Henrygesetz folgend löst sich sodann der von den Fischen verbrauchte O
2
wieder im Wasser und das CO
2
wird nach oben transportiert. Eine andere Möglichkeit wäre ausreichend Algen in einem hellen Raum bzw. mit Lampen zu beleuchten, sodass diese den von den Fischen verbrauchten O
2
an das Wasser abgeben und gleichzeitig das CO
2
verbrauchen.
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