Email this article 
Фазовый переход в условиях быстрого электролиза
- Authors: Виноградов В.Е.1, Павлов П.А.1
-
Affiliations:
- ГБУН Институт теплофизики УрО РАН
- Issue: Vol 62, No 2 (2024)
- Pages: 229-235
- Section: Heat and Mass Transfer and Physical Gasdynamics
- URL: https://kazanmedjournal.ru/0040-3644/article/view/653013
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0040364424020109
- ID: 653013
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
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.
Full Text
About the authors
В. Е. Виноградов
ГБУН Институт теплофизики УрО РАН
Author for correspondence.
Email: vinve@mail.ru
Russian Federation, Екатеринбург
П. А. Павлов
ГБУН Институт теплофизики УрО РАН
Email: vinve@mail.ru
Russian Federation, Екатеринбург
References
- Счастливцев А.И., Дуников Д.О., Борзенко В.И., Шматов Д.П. Водородно-кислородные установки для энергетики // ТВТ. 2020. Т. 58. № 5. С. 809.
- 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.
- 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.
- 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.
- Скрипов В.П. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1972. 312 с.
- 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.
- 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.
- Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Спр. пособ. Пер. с англ. Л.: Химия, 1982. 592 с.
- Справочник по электрохимии / Под ред. Сухотина А.М. Л.: Химия, 1981. 488 с.
- Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. Пер. с англ. М.: Наука, 1964. 487 с.
- Павлов П.А. Динамика вскипания сильно перегретых жидкостей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1988. 244 с.
- Митрофанов С.М., Павлов П.А. Геометрические характеристики нестационарного кризиса кипения // ТВТ. 2006. Т. 44. № 5. С. 726.
- Pavlov P.A. Thermodynamic Crisis of Boiling // J. Eng. Thermophys. 2007. V. 16. № 3. P. 145.
- Адамсон А. Физическая химия поверхностей. Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 568 с.
- Воробьев В.С., Малышенко С.П. Образование зародышей новой фазы в электрических полях // ЖЭТФ. 2001. Т. 120. № 4(10). С. 863.
- Намиот А.Ю. Растворимость газов в воде. Спр. пособ. М.: Недра, 1991. 167 с.
- 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.
- Yizhak M. Evaluation of the Static Permittivity of Aqueous Electrolytes // J. Solution Chem. 2013. V. 42. P. 2354.
- 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.
Supplementary files
Supplementary Files
Action
1.
JATS XML
2.
Fig. 1. Schematic diagram of the experimental setup: 1 – cell body, 2 – stainless steel plate, 3 – platinum wire.
Download (87KB)
3.
Fig. 2. Oscillograms of current density on a platinum electrode: 1 – no boiling, 2 – boiling on the electrode; current pulse duration – 30 μs; arrow – moment of current interruption as a result of electrolyte boiling.
Download (65KB)
4.
Fig. 3. Photographs of a platinum anode at different stages of electrolysis: (a) – 10 μs from the start of the current pulse, no bubbles; (b) – 22 μs from the start of the current pulse, rupture of the electrolyte on the surface of the anode.
Download (66KB)
5.
Fig. 4. The signal of boiling of KOH solution in water at the anode: solid line – experiment, dashed lines – calculation according to formulas (8), (10), (11); 1 – J = 1021.5 m–3 s–1, 2 – 1022, 3 – 1021.
Download (59KB)
6.
Fig. 5. The signal of boiling of KOH solution in water at the cathode: solid line – experiment, dashed lines – calculation according to formulas (8), (10), (11); 1 – J = 1021 m–3 s–1, 2 – 1020, 3 – 1020.5.
Download (56KB)
7.
Fig. 6. Dependences of concentration (1) and total charge (2) on the current density of electrolysis, at which explosive boiling of a KOH solution in water occurs as a result of saturation of the liquid with hydrogen on a platinum wire with a diameter of 30 µm.
Download (53KB)
