Legge di Henry

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Scoperta da William Henry nel 1803, l'omonima legge regola la solubilità dei gas in un liquido. In particolare essa sostiene che:

Un gas che esercita una pressione sulla superficie di un liquido, vi entra in soluzione finché avrà raggiunto in quel liquido la stessa pressione che esercita sopra di esso.

Raggiunto l'equilibrio, il liquido si definisce saturo di quel gas a quella pressione. Tale stato di equilibrio permane fino a quando la pressione esterna del gas resterà inalterata, altrimenti, se essa aumenta, altro gas entrerà in soluzione; se diminuisce, il liquido si troverà in una situazione di sovrasaturazione ed il gas si libererà tornando all'esterno fino a quando le pressioni saranno nuovamente equilibrate.

Una espressione matematica della legge di Henry può essere la seguente:

P = k C

dove P è la pressione del gas, C è la sua concentrazione e k è una costante tipica di ciascun gas, ad esempio:

O₂ : k = 4.34×10⁴ atm/mol
CO₂ : k = 1.64×10³ atm/mol
H₂ : k = 7.04×10⁴ atm/mol

Questi valori sono validi per gas disciolti in acqua a 299 kelvin; si noti che il valore del coefficiente k varia al variare del solvente e della temperatura. Un aumento di temperatura, provocando aumento dell'energia cinetica del gas, provoca una diminuzione di solubilità per l'effetto di allontanamento delle molecole gassose dalla fase liquida.

La velocità, con cui un gas entra in soluzione o si libera, varia in funzione della differenza delle pressioni (esterna e interna) ed è condizionata dalla sua composizione molecolare e dalla natura del liquido solvente.

Il fenomeno di decompressione, se avviene velocemente (a causa di una repentina diminuzione della pressione esterna del gas), si dice tumultuosa perché provoca la formazione di numerosissime bolle, così come succede quando stappiamo una birra o uno spumante.

Un aspetto fondamentale sta nel fatto che ogni gas, così come specificato nell'argomento relativo alla Legge delle pressioni parziali, entra in soluzione o si libera indipendentemente da ciò che fanno gli altri gas presenti.