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Wassergehalt berechnen

Wassergehalt berechnenHier können Sie schnell und einfach den Wassergehalt berechnen lassen. Geben Sie dazu unten einfach die Frischmasse und die Trockenmasse ein.

WG=Wassergehalt
TM=Trockenmasse
FM=Frischmasse
 

Unter der Bedingung 24 Stunden bei 110°C

Frischmasse [kg]  
Trockenmasse [kg]  

Die Feststellung des Wassergehaltes gehört zu den grundlegenden Untersuchungen zum Beispiel an Leder, Lebensmittel,Boden oder Holz, da der Wassergehalt wichtige Eigenschaften besitzt. Zum Beispiel Trockenholz hat einen höheren Widerstand gegen einen elektrischen Stromfluss als feuchtes Holz und man kann indirekt auf die Holzfeuchte schließen. Der Wassergehalt in Prozent ist im Holz enthaltene Wassermasse dividiert durch die Gesamtmasse des feuchten Holzes mal 100. Der Gehalt vom Wasser ist das Verhältnis von Wasseranteil und Nassgewicht des Holzes. Man kann sagen, der Wassergehalt besteht aus dem vom jeweiligen Anteil des Wassers in Prozent von 100 von der Gesamtmasse und wird als volumetrisch und gravimetrisch bezeichnet.

Berechnung Wassergehalt

Der Wassergehalt gibt die Wassermenge an, die in einem Material enthalten ist.

Volumetrisch: Wasservolumen geteilt durch Gesamtvolumen mal 100 %

Gravimetrisch:Wassermasse geteilt durch Trockenmasse des Materials mal 100 % bei dem Wassergehalt kann man auch Werte über 100 Prozent erhalten.

Bei der Berechnung für Holz wird der gravimetrische Wassergehalt auf die Feuchtmasse bezogen.
In der Luft ist der Wasseranteil in Dampfform enthalten. Die Wassermenge wird als Masse des Wasserdampfes in Kilogramm je m3 Luft berechnet, das ergibt absolute Luftfeuchte.

Derjenige Gehalt an Wasserdampf pro Quadratmeter Luft, der bei Luftsättigung mit Wasserdampf aufgenommen wird ist die Luftfeuchte. Umso wärmer die Luft, desto mehr Wasserdampf kann sie aufnehmen.Lässt die Lufttemperatur nach, kondensiert sie und es bildet sich Nebel und Regen.

Dann ist die Sättigungsfeuchte der jeweiligen Lufttemperatur erreicht.

Beispiel :Wassergehalt von Pflanzen berechnen
angenommen nach dem Trocknen der Pflanzen ist das Wasser komplett verschwunden und man hat ein Frischgewicht von 800 Gramm und ein Trockengewicht von 500 Gramm dann errechnet sich der Wassergehalt wie folgt:

Wassergewicht = Frischgewicht 800 g minus Trockengewicht 500 g ergeben 300 g. Wassergehalt
vorher das Gewicht messen und trocknen lassen.und dann ist der Unterschied das Wasser.

Um den Wassergehalt im Boden zu bestimmen, gibt es verschiedene Möglichkeiten und Verfahren, die zur Verfügung stehen. Die Ofentrocknung oder das Verfahren in der Radiometrikmethode ermöglicht den Wassergehalt mit dem Abflamm Verfahren zu belegen. Die Bodenprobe wird mit einer Abflamm Flüssigkeit, zum Beispiel Brennspiritus getrocknet. Dies nennt man Feldmethode.

Bei medizinischen Untersuchungen mit Bilddiagnosen, beispielsweise Ultraschall oder Computertomografie ist oft schon an der Helligkeit eines Bildpunktes erkennbar wie hoch der Wassergehalt ist und das gibt Hinweise auf den Zustand weicher Körpergewebe.


Häufig gestellte Fragen

Beispiel für die Berechnung des Wassergehalts aus der Praxis

Eine Prüfmenge von 50kg Braunkohlebriketts (Auszug aus einer Lieferung von mehreren Tonnen) soll bei Anlieferung auf ihren Wassergehalt hin klassifiziert werden. Nach vollständiger Trocknung in einem Klimaschrank wiegt die Prüfmenge nur noch 49kg. Wie hoch war der Wassergehalt bei Anlieferung?

Gravimetrischer Wassergehalt

w    = mwasser / mgesamt        
    = (mAnlieferung – mtrocken) /  mAnlieferung
    = (50 kg – 49 kg) / 50 kg
    = 2%

 

Was versteht man unter Wassergehalt?

Wasser ist die Quelle allen Lebens kommt deshalb in nahezu allen natürlichen Rohstoffen und Organismen vor. Der Begriff des Wassergehalts beschreibt dabei den Anteil, den Wasser in diesen Rohstoffen oder Organismen einnimmt.

Grundsätzlich ist zu unterscheiden, ob der Wassergehalt auf Volumenanteilen („volumetrisch“) oder auf Masseanteilen („gravimetrisch“) bestimmt wird. In jedem Fall ist der Wassergehalt aber eine Verhältniszahl, die sich auf die Gesamtmenge bezieht und deshalb in Prozent angegeben wird.

 

Wie berechnet man den Wassergehalt?

Volumetrischer Wassergehalt    (theta)
 = Vwasser / Vgesamt        [%]

Gravimetrischer Wassergehalt    (omega)

w    = mwasser / mgesamt        [%]

Wichtig für die Anwendung beider Formeln ist, dass die jeweiligen Angaben zu Volumen oder auch Masse in den gleichen Maßeinheiten vorliegen. Nur so lässt sich der richtige Wassergehalt in Prozent bestimmen.

 

Wie misst man den Wassergehalt?

Die Messing des Wassergehaltes wird in der Regel so durchgeführt, dass das in der Probe enthaltene Wasser durch Trocknung separiert wird. Dazu wird zunächst das Ausgangsvolumen (oder beim gravimetrischen Verfahren die Ausgangsmasse) der Probe bestimmt und anschließend langsam und vor allem gleichmäßig getrocknet.

Dies geschieht durch Wärmezufuhr, die komplett getrocknete Restprobe weist dann ein ein reduziertes Volumen (und eine reduzierte Masse) auf – die Differenz zur ursprünglichen Probe stellt den Wassergehalt dar. Kritisch bei diesem Verfahren ist, dass andere, schneller verdampfbare Stoffe wie beispielsweise Alkohol ebenfalls zu einer Reduzierung der Probe und damit zu einem Messfehler führen können.

Eine alternative Methode besteht darin, das beim Trocknungsprozess verdunstete Wasser durch Kondensation an einer gekühlten Fläche wieder aufzufangen und die so separierte Wassermenge direkt messbar zu machen. Bekannte, bei niedrigerer Temperatur verdunstende Bestandteile können über entsprechende Temperaturprofile vorab eliminiert werden. Dieses Verfahren ist aber dennoch insofern ungenau, als eine gewisse Wassermenge in der Luft als Feuchtigkeit verbleibt.

 

Wozu braucht man die Berechnung des Wassergehalts?

Die Berechnung des Wassergehaltes wird häufig zur Bestimmung einer Qualität oder Warengüte verwendet. Hierzu seien folgende Beispiele genannt:

 - Der Wassergehalt in Brennstoffen (oft auch als „Restfeuchte“ bezeichnet) ist zum einen ein Hinweis darauf, wie gut der Brennstoff entflammbar ist. Je mehr Restfeuchte enthalten ist, umso schwerer ist der Brennstoff zu entflammen.

Gleichzeitig werden Preise für Brennstoffe oft in Tonnen abgerechnet. Es ist gut vorstellbar, dass beispielsweise Holz mit einer hohen Restfeuchte mehr wiegt (und damit teurer ist pro Kubikmeter), als vollkommen getrocknetes. Deshalb wird der Preis in der Regel an eine maximal zulässige Restfeuchte gekoppelt.

- Der Wassergehalt in bestimmten Lebensmitteln bestimmt die Haltbarkeit des Lebensmittels. Vollkommen trockene pulverartige Lebensmittel sind länger haltbar, als die gleichen Substanzen, wenn sie Wasser beinhalten (Gefahr der Schimmelbildung).

Die Messung / Berechnung des Wassergehaltes erfolgt deshalb in diesen Fällen beim Hersteller und gegebenenfalls auch beim Händler, um eine einwandfreie Qualität zum Zeitpunkt der Auslieferung gewährleisten zu können.

 



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