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Standardbedingungen

(Weitergeleitet von Normaldruck)

Der Ausdruck Standardbedingungen wird in naturwissenschaftlichen und technischen Fachbereichen verwendet und hat grundsätzlich zwei Bedeutungen:

Anwendungsbereich Name der Bedingungen Temperatur Druck Definition Anmerkung
Physik Normbedingungen,
auch Normalbedingungen
273,15 K = 0 °C 101.325 Pa = 101.325 N/ = 1013,25 hPa = 101,325 kPa = 1,01325 bar = 0,101325 MPa
(= 1 atm)
DIN 1343[1][2] gelten in Deutschland auch für die Angabe einer Gasmenge im Handel, siehe Normkubikmeter.
Chemie Standardbedingungen oder SATP-Bedingungen

[3]

298,15 K = 25 °C 100.000 Pa = 100.000 N/m² = 1000 hPa = 100 kPa = 1,000 bar IUPAC, 1982[4][5][6] Während die Normbedingungen als Bezugsgrößen verwendet werden, von denen ausgehend man umrechnet, werden Standardbedingungen oft verwendet, um Umrechnungen vermeiden zu können.
In diesem Sinn ist die IUPAC-Festlegung auf exakt 1 bar moderner und wird insbesondere für die Angabe thermodynamischer Stoffeigenschaften bevorzugt.
Elektrochemie Bei der Angabe des Standard-Redoxpotentials bezieht man sich auf die Standardbedingung, dass alle beteiligten Stoffe eine Aktivität von 1 besitzen. Die Bezugstemperatur ist 25 °C. Redoxpotentiale entsprechen daher bei a=1 bei 25 °C den Standardpotentialen.
in diesem Fall ist der Standardzustand eines Stoffes in Lösung Aktivität a=1 mol/L. Für die hier nicht ideal verdünnten Lösungen ist die Konzentration so einzustellen, dass das Produkt aus Aktivitätskoeffizientem (zu berechnen oder zu messen) und Konzentration Eins ist, da dies die Aktivität ist.
In saurer Lösung bezieht man Potentiale auf das Potential von H3O+-Ionen, in basischer Lösung auf das von OH-Ionen.
Biochemie Standardbedingung „pH 7“ (neutrales Milieu)
Medizin und Physiologie, insbesondere Atmungsphysiologie[7] STPD-Bedingungen
(standard temperature, pressure, dry)
273,15 K = 0 °C 760 mmHg = 1013,25 hPa (101 kPa) Wasserdampfpartialdruck
p(H2O) = 0 kPa (trocken)
BTPS-Bedingungen
(body temperature, pressure, saturated)
310,15 K = 37 °C
(normale Körpertemperatur des Menschen)
tatsächlicher Luftdruck p(H2O) = 6,25 kPa (Sättigungsdampfdruck bei 37 °C)
ATPS-Bedingungen
(ambient temperature, pressure, saturated:
tatsächliche Messbedingungen außerhalb des Körpers)
Raumtemperatur tatsächlicher Luftdruck p(H2O) = Sättigungsdampfdruck bei jeweiliger Raumtemperatur
Messung physikalischer Größen, z. B. von Dichte, Drehwert oder Brechungsindex Laborbedingungen,
Normalbedingungen
293,15 K = 20 °C
(Maßbezugstemperatur)
1013 mbar = 760 Torr
(Bezugsluftdruck bei Siedepunktsangaben)
Brechungsindices werden mit der NaD-Linie (589 nm) als Lichtquelle gemessen.
Gaschromatographie SATP-Bedingungen
(Standard Ambient Temperature and Pressure)
298,15 K = 25 °C 101.300 Pa = 1013 hPa = 101,3 kPa = 1,013 bar Die Normvolumina bei gaschromatographischen Messungen sind auf 25 °C und 101.300 Pa bezogen
Luftfahrt ISA
(International Standard Atmosphere, Normatmosphäre)
288,15 K = 15 °C 1013,25 hPa (= 29,92 inHg)
auf Meereshöhe
ISO 2533 trocken, weitere Standardwerte für Temperatur- und Druckänderungen mit zunehmender Höhe
Druckluftindustrie Standard reference atmosphere 293,15 K = 20 °C 1 bar ISO 8778 (65 % r. H.)
293,15 K = 20 °C 1 bar DIN 1945-1 p(H2O) = 0 kPa (trocken)

Siehe auchBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. DIN 1343 „Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen; Begriffe, Werte“, Ausgabe Januar 1990.
  2. U. Grigull: Normvolumen und Normkubikmeter. In: Brennstoff, Wärme, Kraft. Band 19, Nr. 12, 1967, S. 561–563 (PDF [abgerufen am 18. August 2016]).
  3. Peter W. Atkins: Physikalische Chemie. 2. Auflage. VCH, Weinheim 2018, ISBN 3-527-25913-9, S. 26.
  4. J. D. Cox: Notation for states and processes, significance of the word standard in chemical thermodynamics, and remarks on commonly tabulated forms of thermodynamic functions. In: Pure and Applied Chemistry. Band 54, Nr. 6, 1982, S. 1239–1250, doi:10.1351/pac198254061239 (PDF-Datei; 226 kB [abgerufen am 8. Februar 2014]).
  5. Eintrag zu standard conditions for gases. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.S05910 Version: 2.3.3.
  6. Eintrag zu standard pressure. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.S05921 Version: 2.3.3.
  7. Schmidt, Lang: Physiologie des Menschen. 30. Auflage. Heidelberg 2007, ISBN 978-3-540-32908-4.