Welk gas zit er in mijn vijver? (zie beschrijving)

Als er niets gebeurt als je er een brandende lucifer bij houdt is het zeker geen zuurstof want dan had je een enorme steekvlam gekregen. Je hebt ook geen zuurstof maar gewoon ingesloten buitenlucht opgepookt. Dat bestaat maar voor ongeveer 21 % uit zuurstof en voor ongeveer 79 % uit stikstof en edelgassen.

Gezien het warme weer zou ik zeggen: het is stikstofgas.

Voor alle gassen geldt namelijk dat, althans bij een constante druk, de oplosbaarheid ervan afneemt bij een hogere temperatuur. Bij een hogere temperatuur wordt de dampspanning van het gas tevens hoger. Dat betekent dat de omgevingsdruk in vergelijking met de dampspanning lager wordt en dus ook de oplosbaarheid van het gas (want die omgevingsdruk is nodig om te voorkomen dat het gas bellen kan vormen).

Stikstofgas heeft een heel hoge dampspanning. Dat verklaart waarom stikstof heel erg slecht oplosbaar is in water. Ter vergelijking: CO2 heeft een lagere dampspanning dan stikstofgas en is veel beter oplosbaar in water.

Wanneer het water met de atmosfeer in evenwicht is betekent dit dat het opgeloste stikstofgehalte 78% bedraagt van de maximale oplosbaarheid. Want in de atmosfeer is er 78% stikstofgas aanwezig.

Stijgt de temperatuur dan daalt de maximale oplosbaarheid van stikstof en wanneer de temperatuur in een korte tijd snel genoeg toeneemt dan bedraagt het opgeloste stikstofgehalte 100% van de maximale oplosbaarheid. Stikstofgas kan dan niet meer in oplossing blijven en begint bellen te vormen.

Door in het water te poken zorg je gewoon voor meer botsingen tussen de watermoleculen maar ook tussen de stikstofmoleculen. De onvermijdelijke stikstofbellen worden dus gewoon sneller gevormd.

Waarom stikstofgas? Omdat de oplosbaarheid van stikstofgas slechts met 22% moet afnemen om de voorgaande evenwichtsconcentratie met de atmosfeer te bereiken.

Voor zuurstofgas moet de oplosbaarheid al met 79% dalen en zal de temperatuur dus hoger moeten worden alvorens deze lagere oplosbaarheid is bereikt (tenzij de oplosbaarheid i.f.v. de temperatuur bij zuurstofgas 4x sneller zou afnemen, maar dat is niet het geval. Wanneer de temperatuur zover is gestegen dat de oplosbaarheid van stikstof met 22% is afgenomen is de oplosbaarheid van zuurstofgas slechts met ongeveer 30% afgenomen - afhankelijk van welke begintemperatuur je neemt beetje meer of minder...).