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Growth rate of a gas bubble during electrolysis in supersaturated liquid

1980; Elsevier BV; Volume: 23; Issue: 3 Linguagem: Inglês

10.1016/0017-9310(80)90117-9

1879-2189

H.F.A. Verhaart, R.M. de Jonge, S.J.D. van Stralen,

Minerals Flotation and Separation Techniques

The growth of a spherical gas bubble on a horizontal plane has been studied both experimentally and theoretically. Experiments with a miniature electrode have been carried out in a uniformly (super)-saturated solution of oxygen in water, with and without electrolysis. All experiments have been done at a temperature of 291 K and at (sub)atmospheric pressure(s). An analytical expression has been derived for bubble growth in a uniformly supersaturated (or superheated) liquid, which holds for all Jakob numbers. For the more complicated case of simultaneous electrolysis a power series expansion has been found suitable. The experimental results were reproducible and in all cases the agreement with theoretical models was excellent. On étudie expérimentalement et théoriquement la croissance d'une bulle de gaz sphérique sur un plan horizontal. Des expériences avec une électrode miniature ont été conduites dans une solution sursaturée d'oxygǹe dans l'eau avec et sans électrolyse. Toutes les expériences correspondent à une température de 291 K et à des pressions inférieures ou égales, à la pression atmosphérique. Une expression analytique a été obtenue, pour la croissance de bulle dans un liquide sursaturé (ou surchauffé), valable pour tous les nombres de Jakob. Pour le cas plus complexe d'une électrolyse simultanée on a trouvé un développement en série. Les résultats expérimentaux sont reproductibles et l'accord avec les modèles théoriques est excellent. Das Wachstum einer runden Gasblase auf einer waagerechten Ebene wurde sowohl versuchsmäβig als auch theoretisch untersucht. Versuche mit einer Kleinstelektrode wurden in einer gleichmäβig übersättigten Lösung von Sauerstoff in Wasser durchgeführt, und zwar mit und ohne Elektrolysevorgang. Alle Versuche wurden bei einer Temperatur von 291 K und bei Normalluftdruck (und darunter liegenden Drücken) gemacht. Für das Blasenwachstum in einer gleichmäβig übersättigten (oder überhitzten) Flüssigkeit wurde ein analytischer Ausdruck gefunden, der für alle Jakob-Zahlen gilt. Für den recht schwierigen Fall der gleichzeitigen Elektrolyse wurde eine Potenzreihenentwicklung als geeignete Darstellungsform gefunden. Die Versuchsergebnisse waren in allen Fällen reproduzierbar, und die Übereinstimmung mit den theoretischen Berechnungen war ausgezeichnet. Экc;пe;p;имe;нтa;льнo; и тe;o;p;e;тиkhcy;e;c;ки иc;c;лe;дy;e;тc;я p;o;c;т c;фe;p;иkhcy;e;c;кo;гo; гa;зo;вo;гo; пy;зыp;ькa; нa; гo;p;изo;нтa;льнo;й пo;вe;p;чнo;c;ти. Oпыты c; миниa;тюp;ным элe;ктp;o;дo;м пp;o;вo;дилиc;ь в p;a;внo;мe;p;нo; нa;c;ыщe;ннo;м и пe;p;e;нa;c;ыщe;ннo;м p;a;c;твo;p;a;ч киc;лo;p;o;дa; в вo;дe; пp;и нa;лиkhcy;ии и o;тc;y;тc;твии элe;ктp;o;лизa;. Oпыты пp;o;вo;дилиc;ь пp;и 291 K и a;тмo;c;фe;p;нo;м и пo;нижe;ннo;м дa;влe;нияч. Дa;нo; a;нa;литиkhcy;e;c;кo;e; o;пиc;a;ниe; p;o;c;тa; пy;зыp;ькa; в p;a;внo;мe;p;нo; пe;p;e;нa;c;ыщe;ннo;й (или пe;p;e;гp;e;тo;й) жидкo;c;ти, c;пp;a;вe;дливo;e; для вc;e;ч знa;khcy;e;ний khcy;иc;лa; Якo;бa;. B бo;лe;e; c;лo;жнo;м c;лy;khcy;a;e;, c; y;khcy;ëтo;м элe;ктp;o;лизa; в жидкo;c;ти, y;дo;бнe;e; пo;льзo;вa;тьc;я c;тe;пe;нным p;a;злo;жe;ниe;м. Bo; вc;e;ч c;лy;khcy;a;яч пo;лy;khcy;e;ны чo;p;o;шиe; вo;c;пp;o;извo;димo;c;ть o;пытo;в и ич c;o;глa;c;o;вa;ниe; c; тe;o;p;иe;й.