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Kompressibilitätsmessungen an Kohlenwasserstoffen

16.10.2006

Moderne hydrostatische Wägeapparaturen erlauben die Messung von Flüssigkeitsdichten mit einer relativen Unsicherheit von wenigen ppm. Die Apparaturen arbeiten üblicherweise bei Luftdruck, der Gesamtdruck am Ort des Senkkörpers setzt sich deshalb aus dem Luftdruck und dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule über dem Senkkörper zusammen und muss bei jeder Messung individuell berücksichtigt werden. Um eine Vergleichbarkeit von Messungen auf dem durch die Unsicherheitsangabe vorgegebenen ppm-Niveau zu ermöglichen, ist deshalb eine Umrechnung der Dichteangaben auf einen Vergleichsdruck, vorzugsweise auf den Normaldruck von 1013,25 mbar, erforderlich. Hierfür muss die Kompressibilität der Flüssigkeiten bekannt sein.

Ähnliches gilt für die Verwendung von Dichte-Referenzflüssigkeiten. Auch hier ist bei einem Unsicherheitsniveau von 10-5 die Angabe eines Dichtewertes für 1013,25 mbar und der Kompressibilität erforderlich, um die Anwendbarkeit der Flüssigkeit bei unterschiedlichen Luftdrücken, bedingt z. B. durch Messungen auf unterschiedlichen Höhen über dem Meeresspiegel, mit der spezifizierten Unsicherheit zu ermöglichen.

Es wurde deshalb für eine Reihe von häufig verwendeten Flüssigkeiten die Kompressibilität im Druckbereich bis 0,35 MPa (3,5 bar) gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in Tabelle 1 aufgelistet.

Eine ausführliche Beschreibung der durchgeführten Messungen ist in der Zeitschrift Measurement Science and Technology, Band 17, 2006, Seiten 2593-2596 veröffentlicht.

Tabelle 1. Kompressibilitäten von Flüssigkeiten, die oft als Dichte-Referenzfüssigkeiten und in hydrostatischen Wägeapparaturen verwendet werden.