Фазовый переход в условиях быстрого электролиза

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В результате исследования дегазации на электроде при протекании импульса тока через электролит выделены режимы, когда газообразные продукты электролиза появляются взрывообразно. Кинетика дегазации исследована по возмущению электрического сопротивления между электродами. Экспериментальные результаты обобщены с применением теории электрокапиллярности и теории флуктуационного зародышеобразования газовой фазы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Е. Виноградов

ГБУН Институт теплофизики УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vinve@mail.ru
Россия, Екатеринбург

П. А. Павлов

ГБУН Институт теплофизики УрО РАН

Email: vinve@mail.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Счастливцев А.И., Дуников Д.О., Борзенко В.И., Шматов Д.П. Водородно-кислородные установки для энергетики // ТВТ. 2020. Т. 58. № 5. С. 809.
  2. Кашапов Р.Н., Кашапов Л.Н., Кашапов Н.Ф., Чебакова В.Ю. Кинетика двухфазных газожидкостных сред в процессах электролиза // ТВТ. 2021. Т. 59. № 6. С. 869.
  3. Shimizu N., Hotta S., Sekiya T., Oda O. A Novel Method of Hydrogen Generation by Water Electrolysis Using an Ultra-short-pulse Power Supply // J. Appl. Electrochem. 2006. V. 36. P. 419.
  4. Усков В.С., Митрофанов С.М., Павлов П.А. Взрывная дегазация электролитов при импульсном электролизе // Метастабильные состояния и фазовые переходы. Вып. 8. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. С. 226.
  5. Скрипов В.П. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1972. 312 с.
  6. Svetovoy V.B., Sanders R.G.P., Lammerink T.S.J., Elwenspoek M.C. Combustion of Hydrogen-oxygen Mixture in Electrochemically Generated Nanobubbles // Phys. Rev. E. 2011. V. 84. P. 035302.
  7. Svetovoy V.B., Sanders R.G.P., Elwenspoek M.C. Transient Nanobubbles in Short-time Electrolysis // J. Phys.: Condens. Matter. 2013. V. 25. P. 184002.
  8. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Спр. пособ. Пер. с англ. Л.: Химия, 1982. 592 с.
  9. Справочник по электрохимии / Под ред. Сухотина А.М. Л.: Химия, 1981. 488 с.
  10. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. Пер. с англ. М.: Наука, 1964. 487 с.
  11. Павлов П.А. Динамика вскипания сильно перегретых жидкостей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1988. 244 с.
  12. Митрофанов С.М., Павлов П.А. Геометрические характеристики нестационарного кризиса кипения // ТВТ. 2006. Т. 44. № 5. С. 726.
  13. Pavlov P.A. Thermodynamic Crisis of Boiling // J. Eng. Thermophys. 2007. V. 16. № 3. P. 145.
  14. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 568 с.
  15. Воробьев В.С., Малышенко С.П. Образование зародышей новой фазы в электрических полях // ЖЭТФ. 2001. Т. 120. № 4(10). С. 863.
  16. Намиот А.Ю. Растворимость газов в воде. Спр. пособ. М.: Недра, 1991. 167 с.
  17. Лилеев А.С., Логинова Д.В., Лященко А.К. СВЧ-диэлектрические свойства водных растворов гидроксида калия // Журн. неорг. химии. 2011. Т. 56. № 6. С. 1017.
  18. Yizhak M. Evaluation of the Static Permittivity of Aqueous Electrolytes // J. Solution Chem. 2013. V. 42. P. 2354.
  19. Сваровская Н.А., Колесников И.М., Винокуров В.А. Электрохимия растворов электролитов. Ч. I. Электропроводность. Учеб. пособ. М.: Изд. центр РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 2017. 66 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 – корпус ячейки, 2 – пластина из нержавеющей стали, 3 – платиновая проволочка.

Скачать (87KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Осциллограммы плотности тока на платиновом электроде: 1 – нет вскипания, 2 – вскипание на электроде; длительность импульса тока ‒ 30 мкс; стрелка ‒ момент разрыва тока в результате вскипания электролита.

Скачать (65KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фотографии платинового анода на разных стадиях электролиза: (а) – 10 мкс от начала импульса тока, пузырей нет; (б) – 22 мкс от начала импульса тока, разрыв электролита на поверхности анода.

Скачать (66KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сигнал вскипания раствора КОН в воде на аноде: сплошная линия – эксперимент, штриховые линии – расчет по формулам (8), (10), (11); 1 – J = 1021.5 м–3с–1, 2 – 1022, 3 – 1021.

Скачать (59KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сигнал вскипания раствора КОН в воде на катоде: сплошная линия – эксперимент, штриховые линии – расчет по формулам (8), (10), (11); 1 – J = 1021 м–3с–1, 2 – 1020, 3 – 1020.5.

Скачать (56KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимости концентрации (1) и суммарного заряда (2) от плотности тока электролиза, при котором происходит взрывное вскипание раствора КОН в воде в результате насыщения жидкости водородом на платиновой проволочке диаметром 30 мкм.

Скачать (53KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024