Luft "forsvinner" i trykktank, absorbert av vannet ?

[Bjørn Kristiansen]

Jeg har elektrisk vannpumpe i brønn og en 200L trykktank i stål.
Trykktanken er fyllt med luft når systemet er åpent (0 bar) og vanntilkoplingen er i bunnen av tanken.
Ved oppstart tar det mer enn et minutt fra pumpa starter (2 bar) til den kobler ut (6 bar).
Etter ca 6 mnd drift er det så lite luft igjen i trykktanken at pumpa går ofte og bare 10s om gangen. Jeg tapper så ut mye vann av trykktanken. Jeg har inspisert tanken men kan ikke finne noen hull/sprekker hvor luften kan unnslippe.
Luft absorberes av vann med økende trykk og avtagende temperatur, kan det være at lufta i trykktanken forsvinner i vannet ?
Fant informasjon om absorbering her: Solubility of Air in Water men er ingen kløpper i fysikk.

[sedsberg]

Det er nok en grunn til at mindre trykktanker har gummimenbran mellom luft og vann.

[Bjørn Kristiansen]

Trykktanker med gummibelg trenger bare halvparten så stort tankvolum som de uten fordi det er mottrykk mellom belgen og tanken som presser vannet ut av belgen. Ulempen er at belgen har begrenset levetid og at mottrykket må etterfylles av og til med kompressor. Som du skriver skiller belgen vannet fra luften men det som undrer meg er at så mye luft absorberes av vannet.

[trikola]

@Bjørn Kristiansen   Mest nærliggende er jo at du har en ørliten luftlekkasje i toppen av tanken. Det er jo en skruepropp der også - på min i alle fall, under et plastlokk. Der kan man også fylle på trykkluft uten å tømme trykktanken. Et bilde av tanktoppen hadde vært nyttig.

Ettersom lekkasjen muligens er fryktelig liten er det vanskelig å teste med såpevann, men en gummiballong (party-type) kan kanskje tres over proppen. Om den blåser seg bare litt opp etter mange timer vet du at det lekker luft der.

Absorpsjon av luft i vannet har jeg ingen tro på.

 

Endret 26. mars av trikola

[barfoo]

Om det ikkje er membran overrasker det meg ikkje i heile tatt. Hugs at vatn stortsett inneheld nok oksygen løyst til at fisk kan leve i det...

https://www.engineeringtoolbox.com/air-solubility-water-d_639.html

[Svein M]

Det er riktig at luften vil absorberes i vannet. Det er riktig det du sier om dette: "Luft absorberes av vann med økende trykk og avtagende temperatur, kan det være at lufta i trykktanken forsvinner i vannet"

Det er det økte trykket som gjør at luft vil gå inn i vannet. Altså en del av luften vil gå ut hver gang vannet byttes ut.

Endret 26. mars av Svein M

[Bjørn Kristiansen]

trikola skrev (1 time siden):

@Bjørn Kristiansen   Mest nærliggende er jo at du har en ørliten luftlekkasje i toppen av tanken. Det er jo en skruepropp der også - på min i alle fall, under et plastlokk. Der kan man også fylle på trykkluft uten å tømme trykktanken. Et bilde av tanktoppen hadde vært nyttig.

Ettersom lekkasjen muligens er fryktelig liten er det vanskelig å teste med såpevann, men en gummiballong (party-type) kan kanskje tres over proppen. Om den blåser seg bare litt opp etter mange timer vet du at det lekker luft der.

Absorpsjon av luft i vannet har jeg ingen tro på.

 

Festet en frysepose tømt for luft utvendig på blindpropp på toppen med strikk, den ble ikke blåst opp etter å ha vært der i flere uker.
I artikkelen jeg lenket til øverst er det noen tabeller og grafer for oksygen og luft løst i vann.
Når luft absorberes av vann utgjør oksygen i overkant av 1/3.
Ved 4 grader celsius i normalt lufttrykk vil 1L vann ta opp 13mg oksygen + ca 26mg nitrogen = 39mg luft.
Hvis gjennomsnittlig trykk er 4 ganger høyere vil 0,16g luft per liter vann bli absorbert.
Vannet i trykktanken brukes av 2 husstander så friskt vann blir til stadighet tilført og trykksatt slik at det er en kontinuerlig absorbsjon av luft. Hvor fort lufta tas opp og hvor mye vann som brukes har jeg ikke tall på.
Ved normalt lufttrykk veier 1 liter luft 1,3g (ved 4 bar: 5,2g)

 

Endret 26. mars av Bjørn Kristiansen

[Svein M]

Om jeg forstår den tabellen rett så kan det være f.eks (0.1321-0.0258=0.1063) liter luft som forsvinner for hver 1 liter vann.

[Simen1]

Bjørn Kristiansen skrev (2 timer siden):

Festet en frysepose tømt for luft utvendig på blindpropp på toppen med strikk, den ble ikke blåst opp etter å ha vært der i flere uker.
I artikkelen jeg lenket til øverst er det noen tabeller og grafer for oksygen og luft løst i vann.
Når luft absorberes av vann utgjør oksygen i overkant av 1/3.
Ved 4 grader celsius i normalt lufttrykk vil 1L vann ta opp 13mg oksygen + ca 26mg nitrogen = 39mg luft.
Hvis gjennomsnittlig trykk er 4 ganger høyere vil 0,16g luft per liter vann bli absorbert.
Vannet i trykktanken brukes av 2 husstander så friskt vann blir til stadighet tilført og trykksatt slik at det er en kontinuerlig absorbsjon av luft. Hvor fort lufta tas opp og hvor mye vann som brukes har jeg ikke tall på.
Ved normalt lufttrykk veier 1 liter luft 1,3g (ved 4 bar: 5,2g)

Jeg tenker det mest relevante tallet er dette:

Dette gjelder riktignok ved 25°C, men ved 6 bar absolutt trykk. I følge en av grafene der øker løseligheten av luft ved lavere temperaturer. Sånn på øyemål ca 35% høyere løselighet ved 10°C og 6,9 bar enn ved 25°C og 6,9 bar. Det vil si ca 0,184 gram luft per kg vann. Oversatt til liter så løser 1 liter vann 0,14 liter luft ved 10°C og 6,9 bar. Senker vi trykket til 1 bar (atmosfærisk trykk) så ekspanderer lufta fra 0,14 liter til 0,97 liter.

I min kommune sier vann og avløpsetaten at gjennomsnittsforbruket per innbygger i private boliger 180 liter per døgn. Hvis deres to husstander inneholder totalt 6 personer så kan vi estimere 1080 liter per døgn. Forutsatt at lufta absorberes totalt i vannet så vil deres vannforbruk kunne tappe 1043 liter ikke trykksatt luft ut av tanken hvert døgn. Dette estimatet er en øvre grense med ganske mange forutsetninger.

PS. Karbonert vann er en relevant sammenligning. Setter du en ballong over korka på en brusboks og klarer å åpne boksen uten å sprekke ballongen så vil ballongen blåse seg større enn volumet på boksen, hvis den får nok tid. Desto lavere temperatur jo lengre tid vil det ta før karbondioksiden slipper ut. Har du sodastream kan du prøve å karbonere kaldt og varmt vann og deretter la de to romtemperere seg og til slutt måle volumet som slipper opp i ballongen. Den kalde skal i teorien kunne karboneres mer enn den varme.

[Bjørn Kristiansen]

Det ser ut til at lufta blir absorbert av vannet og forsvinner ved daglig bruk.

[kåre b]

Ved relativ gassmetning 100% holder vann dobbelt så mye oksygen ved dobling av trykk. 
 

En liten vannoverflate er ikke noen effektiv metode for innløsing av gass i vann, jeg tror ikke du løser inn like mye gass som tabellene over viser. Du har nok heller en gassmetning godt under 100 % relativ på vannet ut. Allikevel er det ikke umulig at noe forsvinner med vannet ut. 
 

Jeg ville først begynt med en skikkelig lekkasjetest. Har du mulighet til å sette lufttrykk på tanken over natta, for å se om trykket minker når alt er avstengt?

[Simen1]

Jeg tror ikke det er noen lekkasjer. Ut fra tallene over her virker det veldig sannsynlig at lufta forsvinner ut med vannet, selv om vannet ikke er i nærheten av mettet med luft.

[Bjørn Kristiansen]

Trykktanken står i kjelleren til naboen som i sin tur leier ut huset så tilgang er litt komplisert. Naboen er bonde og har snakket om å etablere egen borrebrønn fordi han trenger x antall tusen liter for å fylle opp vannhenger til sprøyting av jorder og brønnen min klarer ikke å levere nok på kort tid så det blir nok en endring på oppsettet her etterhvert. Inntil videre fungerer det greit at jeg sender SMS 2 ganger i året til naboen når jeg hører at vannpumpa jobber med korte intervaller. Da tømmer han trykktanken for vann. Hvis det hadde vært lekkasje i tanken vil jeg tro at det ville vært synlig rustavleiring utvendig i å med at det alltid er trykk på tanken og 100% luftfuktighet inni den.

[arne22]

1 hour ago, Bjørn Kristiansen said:

Det ser ut til at lufta blir absorbert av vannet og forsvinner ved daglig bruk.

Det ser ut som at dette kan stemme, hvis luft og vann er i kontakt med hverandre. Omtrent det motsatte som skjer i en brusflaske. Når trykket synker så frigjøres den gassen som er oppløst i brusen, og når trykker stiger, så kan vi for eksempel tilsette CO2.

https://no.wikipedia.org/wiki/Henrys_lov

Hvis vannet under gassen ikke skiftes ut så vil det være begrenset hvor mye luft som kan løses opp. Skifter man ut vannet så kan man løse opp mer luft i vannet fortløpende.  

[Radon Ready]

On 3/26/2025 at 10:13 AM, Bjørn Kristiansen said:

Jeg har elektrisk vannpumpe i brønn og en 200L trykktank i stål.
Trykktanken er fyllt med luft når systemet er åpent (0 bar) og vanntilkoplingen er i bunnen av tanken.
Ved oppstart tar det mer enn et minutt fra pumpa starter (2 bar) til den kobler ut (6 bar).
Etter ca 6 mnd drift er det så lite luft igjen i trykktanken at pumpa går ofte og bare 10s om gangen. Jeg tapper så ut mye vann av trykktanken. Jeg har inspisert tanken men kan ikke finne noen hull/sprekker hvor luften kan unnslippe.
Luft absorberes av vann med økende trykk og avtagende temperatur, kan det være at lufta i trykktanken forsvinner i vannet ?
Fant informasjon om absorbering her: Solubility of Air in Water men er ingen kløpper i fysikk.

Det stemmer at lufta sakte vil løses i vannet, og dermed synker trykket i tankens gasslomme fordi gassen i gasslommen forsvinner.
Det er trykket i gasslommen som bestemmer trykket inni hele tanken som måles av sensoren.
For å overbevise deg sjøl om at luft er oppløst i vannet så er det bare å varme dette vannet gradvis opp i en panne på komfyren på kjøkkenet.
I løpet av tiden det tar å varme opp vannet kontinuerlig fra romtemperatur til koketemperatur, så vil du få oppleve  to observasjoner av dannelse av gassbobler;
Når vannet begynner å kjennes ubehagelig varmt med fingeren (> 50°C) så vil du se stabile gassbobler som vokser på veggene og bunnen til panna.
Denne gassen er luft, fordi den økende temperaturen har senket løseligheten for luft i vann, og lufta felles ut som gass.
Disse luftboblene løsner og flyter hele veien opp til overflaten, og vannet blir etterhvert fritt for bobler, dvs omtrent fritt for oppløst luft.
Med den videre oppvarmingen skjer det ingenting, gassbobler kan ikke lenger sees, og slik vil det være inntil temperaturen begynner å nærme seg tett oppunder 100°C som er kokepunktet til vann.
Du vil nå se ustabile gassbobler som kommer plutselig til syne men forsvinner like fort igjen langs bunnen av panna.
Denne gassen er vanndamp, fordi du har nådd kokepunktet til vann på det stedet der vannet er varmest, dvs der vannet er i nærkontakt med bunnen av panna.
Når disse gassboblene løsner og begynner å flyte opp, så kommer de i kontakt med vann med temperatur < 100°C, og vanndampen blir til flytende vann igjen, med resultat at gassboblene aldri når overflaten før de forsvinner.
Denne stadige eksplosjonen/implosjonen av vanndamp-bobler lager "kokelyden" du hører.
Etter hvert når hele vannmassen 100°C, og stabile gassbobler av vanndamp kan sees  å flyte opp hele veien fra bunnen til overflaten der de sprekker.

Dessverre ser jeg i denne debatten mye forvirring og dårlige kunnskaper.
Eksempelvis setter folk ekvivalens mellom oppløsningen av luft i vann med oppløsningen av CO2 i vann.
Dette er egentlig to helt forskjellige prosesser;
Mens luft, dvs molekylært oksygen O2 og nitrogen N2, bare løser seg i vann uten at molekylene endres, så vil derimot CO2 reagere kjemisk med vann, slik:

CO2 + H2O --> H2CO3.

Siden CO2 fjernes fra vannet i denne reaksjonen, så bidrar dette til at du kan løse mye mer CO2 i et gitt volum vann, enn du kan løse N2 og O2.
Den kjemiske reaksjonen er reversibel, slik at når konsentrasjonen av H2CO3 blir stor nok, så går reaksjonen andre veien, slik:

H2CO3 --> CO2 + H2O

og CO2 vil begynne å forlate vannet igjen, som gassbobler.
Når begge reaksjonene går like fort i hver sin motsatte retning, så har du oppnådd kjemisk likevekt, og du får ikke løst mer CO2 (såfremt du ikke øker trykket).

En annet morsomt eksempel på en gass med høy løselighet i vann, er ammoniakk NH3, dvs gassen du kjenner den stikkende lukten av dersom du lukter på Salmiakk-flaska.
Ammoniakk vil også reagere kjemisk med vann, men kjemisk likevekt nåes ikke før enorme mengder ammoniakk er oppløst, se nederst.

Reaksjonen er:

NH3 + H2O  <-->  NH4+ +  OH- 

OH- gir høy pH og basisk løsning, dvs ypperlig til å vaske bort fettflekker med, og nettopp derfor brukes Salmiakk til dette.

Her er løselighetene for de forannevnte gasser ved 1 atmosfæres trykk (normalt) og ved 20°C, løst i 1 liter vann, for sammenligning:

O2: 0.044 gram
N2: 0.016 gram
CO2: 1.7 gram
NH3: 520 gram

Den siste betyr i praksis at det er mulig å løse ca 460 liter ammoniakk-gass i en liter vann.

Merk også at løseligheten for oksygengass i vann er mye større enn for nitrogengass i vann.
Det betyr at selv om lufta i gassform har 21% oksygen og 78% nitrogen, så vil ikke samme prosentvise fordelingen eksistere i vann når du løser lufta i vann.

[Bjørn Kristiansen]

Takk for dyptgående forklaring. Jeg ser det dannes mange store bobler på bunnen av kasseroller på komfyren som så blir borte igjen mens temperaturen øker før det dannes H2O gassbobler.
Hvis man mister en uåpnet brusflaske i gulvet eller rister den frigjøres det CO2 som øker trykket i flaska og hvis man åpner den frigjøres det VELDIG mye gassbobler. Det er kanskje også en forskjell fra oppløsning av O2 og N2 i vann.

[sedsberg]

10 minutes ago, Bjørn Kristiansen said:

Hvis man mister en uåpnet brusflaske i gulvet eller rister den frigjøres det CO2 som øker trykket i flaska og hvis man åpner den frigjøres det VELDIG mye gassbobler. Det er kanskje også en forskjell fra oppløsning av O2 og N2 i vann.

Og hvis man setter den i kjøleskapet litt etterpå så frigjøres det nesten ikke CO2 da den blir absorbert i brusen igjen.

Det er slik vi bestemmer karboniseringen av øl på jobb. Vi ser på temperaturen på tanken og justerer til et bestemt kullsyretrykk. Da vil øllet automatisk ta til seg en bestemt mengde kullsyre. Skal vi ha mer kullsyre øker vi trykket. Skal vi ha mindre senker vi trykket.

Spoiler

https://www.mr-malt.com/co2-slidechart-pressure-temp-co2.html

 

Endret fredag kl 12:13 av sedsberg