Eine Massenbilanz in der Chemie und Biochemie ist eine grundlegende Methode zur Quantifizierung des Masseflusses von Substanzen innerhalb eines Systems. Sie ermöglicht die Bilanzierung von Stoffen die in einen Prozess eingehen, umgewandelt werden und das System verlassen.
Die Massenbilanz für ein System ohne chemische Reaktion lautet
Eingang = Ausgang + Akkumulation
Diese Gleichung drückt den Grundsatz der Massenerhaltung aus, der besagt, dass die Masse innerhalb eines geschlossenen Systems erhalten bleibt. Die Masse, die in ein System eintritt, muss entweder das System verlassen oder sich im System ansammeln.
Damit eine Bilanz gebildet werden kann, müssen die Grenzen des Systems klar definiert sein. Massenbilanzen werden durch die Annahme des stationären Zustands (in dem der Akkumulationsterm Null ist) vereinfacht.
Massenbilanzen können sowohl auf kontinuierliche als auch auf diskontinuierliche (Batch) Prozesse angewendet werden. In kontinuierlichen Prozessen werden die Ströme kontinuierlich gemessen, während in Batch-Prozessen die Masse zu bestimmten Zeitpunkten überwacht wird.
Eine wichtige Anwendung von Massenbilanzen besteht darin, die → Ausbeute eines Prozesses zu berechnen. Dies bezieht sich auf den Prozentsatz der eingebrachten Masse, die in Form von Produkten erhalten wird.