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:<math>\omega = -\log_{10}\left(\frac{p_{s}}{p_{c}}\right)_{T_{r}=0,7}-1 </math> | :<math>\omega = -\log_{10}\left(\frac{p_\mathrm{s}}{p_\mathrm{c}}\right)_{T_\mathrm{r}=0{,}7}-1 </math> | ||
* | * <var>T</var><sub>r</sub> = <var>T</var>/<var>T</var><sub>c</sub> – [[reduzierte Temperatur]] | ||
* | * <var>p</var><sub>s</sub> – [[Sättigungsdampfdruck]] bei <var>T</var><sub>r</sub> = 0,7 | ||
* | * <var>p</var><sub>c</sub> – [[kritischer Druck]] | ||
Damit ist | Damit ist | ||
* <math>\omega = 0 | * <math>\omega = 0</math>, wenn <math>\left(\frac{p_\mathrm s}{p_\mathrm c}\right)_{T_\mathrm r=0{,}7}\; = 0{,}1</math> ist, | ||
* <math>\omega > 0 | * <math>\omega > 0</math>, wenn <math>\left(\frac{p_\mathrm s}{p_\mathrm c}\right)_{T_\mathrm r=0{,}7}\; < 0{,}1</math> ist, | ||
* <math>\omega < 0 | * <math>\omega < 0</math>, wenn <math>\left(\frac{p_\mathrm s}{p_\mathrm c}\right)_{T_\mathrm r=0{,}7}\; > 0{,}1</math> ist. | ||
Sind für einen Stoff die kritische Temperatur <math> | Sind für einen Stoff die kritische Temperatur <math>T_\mathrm c</math>, der kritische Druck <math>p_\mathrm c</math> und die [[Siedetemperatur]] <math>T_\mathrm s</math> bei [[Normaldruck]] <math>p_0=1{,}01325\,{\rm bar}</math> bekannt, dann kann der azentrische Faktor näherungsweise berechnet werden nach: | ||
:<math> \omega = \frac{3}{7} \; \frac{ | :<math> \omega = \frac{3}{7} \; \frac{T_\mathrm s}{T_\mathrm c-T_\mathrm s} \log_{10} \left(\frac{p_\mathrm c}{p_0}\right) - 1</math> | ||
Bei den Temperaturen handelt es sich um [[absolute Temperatur]]en. | Bei den Temperaturen handelt es sich um [[absolute Temperatur]]en. | ||
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Der azentrische Faktor $ \omega $ nach Pitzer,[1] auch Azentrizitätsfaktor genannt, ist eine dimensionslose Stoffgröße. Er dient in der Thermodynamik als Maß für die Abweichung eines Moleküls von der idealen Kugelform und wird hauptsächlich in thermischen Zustandsgleichungen für reale Gase angewendet, z. B. in der Soave-Redlich-Kwong-Zustandsgleichung oder in der Zustandsgleichung von Peng-Robinson.
Der azentrische Faktor ist definiert als:
Damit ist
Sind für einen Stoff die kritische Temperatur $ T_{\mathrm {c} } $, der kritische Druck $ p_{\mathrm {c} } $ und die Siedetemperatur $ T_{\mathrm {s} } $ bei Normaldruck $ p_{0}=1{,}01325\,{\rm {bar}} $ bekannt, dann kann der azentrische Faktor näherungsweise berechnet werden nach:
Bei den Temperaturen handelt es sich um absolute Temperaturen.
Für Stoffe, deren Moleküle nur wenig von der Kugelform abweichen (z. B. Methan), gilt $ \omega \approx 0 $.
Der Azentrizitätsfaktor wurde ursprünglich von Pitzer als ein Ausdruck in der Gleichung für den Kompressibilitätsfaktor verwendet. Durch die Anpassung an die experimentell ermittelten Dampfdrücke von Kohlenwasserstoffen ist die Gleichung bei diesen recht exakt.
| Stoff | Tc | pc | $ \omega $ |
|---|---|---|---|
| Helium-3 (He3) | 3,3 K | 1,1 bar | −0,473 |
| Helium (He) | 5,2 K | 2,3 bar | −0,365 |
| Argon (Ar) | 150,8 K | 48,7 bar | 0,0001 |
| Xenon (Xe) | 289,7 K | 58,4 bar | 0,008 |
| Wasserstoff (H2) | 33,0 K | 12,9 bar | −0,216 |
| Stickstoff (N2) | 126,2 K | 33,9 bar | 0,039 |
| Sauerstoff (O2) | 154,6 K | 50,4 bar | 0,025 |
| Fluor (F2) | 144,3 K | 52,2 bar | 0,054 |
| Chlor (Cl2) | 416,9 K | 79,8 bar | 0,090 |
| Brom (Br2) | 588,0 K | 103,0 bar | 0,108 |
| Fluorwasserstoff (HF) | 461,0 K | 64,8 bar | 0,329 |
| Wasser (H2O) | 647,3 K | 221,2 bar | 0,344 |
| Schweres Wasser (D2O) | 644,0 K | 216,6 bar | 0,351 |
| Ammoniak (NH3) | 405,5 K | 113,5 bar | 0,250 |
| Methan (CH4) | 190,4 K | 46,0 bar | 0,011 |
| Ethylen (C2H4) | 282,4 K | 50,4 bar | 0,089 |
| Propan (C3H8) | 369,8 K | 42,5 bar | 0,153 |
| Butan (C4H10) | 425,2 K | 38,0 bar | 0,199 |
| Isobutan (C4H10) | 408,2 K | 36,5 bar | 0,183 |
| Kohlenmonoxid (CO) | 132,9 K | 35,0 bar | 0,066 |
| Kohlendioxid (CO2) | 304,1 K | 73,8 bar | 0,239 |
| Tetrafluormethan (CF4) | 227,6 K | 37,4 bar | 0,177 |
| Tetrachlorkohlenstoff (CCl4) | 556,4 K | 45,6 bar | 0,193 |
| Benzol (C6H6) | 562,2 K | 48,9 bar | 0,212 |
| Toluol (C7H8) | 591,8 K | 41,0 bar | 0,263 |
| Methanol (CH4O) | 512,6 K | 80,9 bar | 0,556 |
| Ethanol (C2H6O) | 513,9 K | 61,4 bar | 0,644 |
| Aceton (C3H6O) | 508,1 K | 47,0 bar | 0,304 |
| Essigsäure (C2H4O2) | 592,7 K | 57,9 bar | 0,447 |
| Schwefeldioxid (SO2) | 430,8 K | 78,8 bar | 0,256 |
| Schwefeltrioxid (SO3) | 491,0 K | 82,1 bar | 0,481 |
| Quecksilber (Hg) | 1765,0 K | 1510 bar | −0,167 |