Osapaine

Daltonin osapainelaki voidaan esittää myös kaasusekoituksen moolimäärän suhdelukuna. Mooliosuus ${\displaystyle x_{i}}$ on tietyn kaasun moolimäärä ${\displaystyle n_{i}}$ jaettuna koko seoksen moolimäärällä ${\displaystyle n}$:

${\displaystyle x_{i}={\frac {n_{i}}{n}}}$

Yllä olevan yhtälön mukaan Daltonin osapainelaki voidaan muokata muotoon, jossa se antaa kaasun i moolisuuden avulla kaasun i osapaineen.

${\displaystyle p_{i}=x_{i}p}$

Minkä tahansa yksittäisen kaasumaisen komponentin tilavuuskonsentraation voi määrittää alla olevalla kaavalla.

${\displaystyle p_{i}=pc_{i}}$,

missä tarkoittaa ${\displaystyle c_{i}}$ i-komponentin konsentraatiota ja ${\displaystyle p_{i}}$ i-komponentin painetta.

Daltonin osapainelaki pätee täydellisesti vain ideaalikaasuihin ja osapainelaki onkin sidoksissa ideaalikaasujen lakeihin. Muut kaasut eivät noudata Daltonin osapainelakia tarkasti ja niillä virhe kasvaa paineen noustessa. Paineen ollessa korkea molekyylin itsensä käyttämä tilavuus on merkittävämpi, kuin molekyylien välinen vapaa tila. Erityisesti kun molekyylien väliset etäisyydet ovat keskimäärin lyhyet lisääntyvät kaasumolekyylien väliset voimat niin paljon, että niiden aiheuttama paine muuttuu olennaisesti. Ideaalisessa kaasumallissa tällä ilmiöllä ei ole vaikutusta. Daltonin lain periaatetta voidaan demonstroida yksinkertaisella kokeella. Kokeessa lasipullo upotetaan vesiastiaan, jolloin se syrjäyttää tilavuutensa verran vettä. Pullo ei kuitenkaan ole tyhjä, vaan täynnä vetykaasua. Vedyn aiheuttaman paineen määrä pystytään tulkitsemaan taulukosta, johon on listattu vesihöyryjen paineita eri lämpötiloissa. Daltonin lain tuottamilla tiedoilla on nykyään monia käytännön sovelluksia. Esimerkiksi sukeltajat käyttävät Daltonin periaatteita mittaamaan, kuinka paineen tasot eri syvyyksissä vaikuttavat säiliöidensä ilmaan ja typpeen. [3]

Havainnekuva Daltonin osapainelaista käyttäen viiden eri kaasun osapaineita meren pinnan tasolla.