Kas ir Daltona likums?

Daltona likums ir princips, ko izmanto ķīmijā, lai prognozētu jauktu gāzu koncentrāciju spiediena izteiksmē. Zināms arī kā Daltona daļējā spiediena likums, tas nosaka, ka visa gāzu maisījuma radītā spiediena summa ir vienāda ar visu maisījumā esošo spiedienu summu. Daltona likums, ko 1800. gadu sākumā ieviesa angļu ķīmiķis un fiziķis Džons Daltons, attiecas uz ideālām gāzēm kā absolūtu empīrisku likumu, nevis uz reālām gāzēm. Iemesls tam ir pirmajā iesaistīto molekulu elastīgās īpašības, kā arī mazs daļiņu tilpums. Tomēr kļūdas robeža, ja to piemēro reālām gāzēm, parasti tiek uzskatīta par minimālu vairumā gadījumu.

Matemātiski Daltona likumu var izteikt kā P(1) + P(2) + …P(n), kur P = spiediens. Kā norāda likums, katras maisījuma gāzes sastāvdaļas kopējais spiediens ir vienāds ar katras gāzes kopējo spiedienu visā maisījumā. Mērījumu, kas attēlo spiedienu, izsaka kilopaskālās vienībās un raksta kPa.

Gandrīz visi ir novērojuši šo parādību no pirmavotiem, neatkarīgi no tā, vai viņi ir formāli pazīstami ar Daltona likumu vai nē. Varētu pat atcerēties klasisko zinātnisko eksperimentu no viņu skolas gadiem, kad ūdens tika izspiests no stikla pudeles, kad tas tika turēts zem ar ūdeni piepildītas siles. Gūtā mācība bija tāda, ka, lai gan pudele bija iztukšota no ūdens, tā faktiski nemaz netika atstāta tukša. Tā vietā tas piepildījās ar neredzamu gāzi, kad ūdens tika izspiests. Šo pašu efektu var novērot, veicot kaut ko tik ikdienišķu, piemēram, mazgājot glāzi virtuves izlietnē, kas ir pilna ar ūdeni, vai vērojot mazu bērnu, kurš vannā spēlējas ar plastmasas krūzi.

Iepriekš minētajā scenārijā ir iespējams noteikt spiediena apjomu, ko rada pudelē tvertā neredzamā gāze, proti, ūdeņradis. To dara, atsaucoties uz tabulu, kurā parādīts ūdens tvaiku spiediens dažādās temperatūrās, jo vienādojumā ir jāņem vērā noteikts ūdens tvaiku daudzums. Aprēķins būtu kopējais spiediena daudzums, atskaitot ūdens tvaiku spiedienu. Rezultāts būtu vienāds ar ūdeņraža gāzes spiedienu.

Lai gan Daltona likumam galvenokārt ir mērķis laboratorijā, tam ir arī reālās dzīves pielietojums. Piemēram, nirējiem ir svarīgi zināt, kā gaiss un slāpeklis tiek ietekmēts dažādos spiedienos dažādos ūdens dziļumos. To izmanto arī noteiktu gāzu koncentrācijas noteikšanai atmosfērā.