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过饱和CO2溶液析出气核的问题
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前几天在其他那个板块发帖没人回复，问过饱和的CO2水溶液析出气体速率的问题。 等回帖的这几天我做了下实验： 密封容器里用NaHCO3和HAc反应，前者过量，按加入剂量大概做出3-4atm的气压，反应结束后在零下的室外静置半小时。取回后先是缓慢降压，有几条气泡串在容器壁上产生，和啤酒可乐的状态类似。 然后快速释放压强，就是直接把盖子打开，因为容器不大也没什么危险，明显看到里面产生白雾，然后是液体泡沫化，大概（一个人操作的，来不及测）一秒后泡沫化基本完成，体积膨胀2.5倍，之后因为没放表面活性剂泡沫就开始破灭。破灭阶段不管，产生气泡的时候是整个液体范围内同时产生气泡，和之前在容器壁上产生的状态不同。 我现在不明白的是这个气核产生的过程如何描述，以前上课都是讲有了界面以后传质速率多少多少，没有讲在均一相里面如何生成界面的问题。请教各位初始气核如何产生的，这方面的文献我不知道该怎么找真是头疼 从气核产生数密度角度是否可以推测这个泡沫化过程的速率呢？最终的速率是我要求的对象 |
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 材料化工工艺过程问题、实验过程问题 |
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4楼2012-03-03 18:39:24
2楼2012-03-02 08:54:07
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
wenk2222(金币+2): 非常感谢！你的意思是液相内部也不是均一的，有悬浮气泡，即使在高压的平衡状态下也是如此？这个倒是可以解释气压瞬降时候所有位置都冒出气泡的现象，而且也符合常识。如果这个因素真的是导致现象的主要因素，（现在还需要理论和证据来证实它），下一步就是找方法确定这些初始气核的空间疏密度和尺寸？ 2012-03-03 12:31:06
zhonggao18(金币+5): 感谢回帖 2012-03-03 18:58:51
wenk2222: 回帖置顶 2012-03-03 19:19:41
fds329(ICEPI+1): 2012-03-06 07:50:32
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
wenk2222(金币+2): 非常感谢！你的意思是液相内部也不是均一的，有悬浮气泡，即使在高压的平衡状态下也是如此？这个倒是可以解释气压瞬降时候所有位置都冒出气泡的现象，而且也符合常识。如果这个因素真的是导致现象的主要因素，（现在还需要理论和证据来证实它），下一步就是找方法确定这些初始气核的空间疏密度和尺寸？ 2012-03-03 12:31:06
zhonggao18(金币+5): 感谢回帖 2012-03-03 18:58:51
wenk2222: 回帖置顶 2012-03-03 19:19:41
fds329(ICEPI+1): 2012-03-06 07:50:32
| 你的这个问题还真是难，1）我首先解释产生气泡的过程，气泡要产生必须要有气核（参考你的说法），也就是说要有依托的面积。一般如果你的溶液绝对的干净那么气泡就不会在溶液中产生，那到底在哪产生了？一般就是在界面上，包括气液界面、液固界面。当在一定的推动力下（放压之后，液体中溶解的溶质浓度大于其压力对应的饱和浓度，必然推动溶质从溶液溢出到气相中）就会产生更大的气泡（大气泡的原因：推动力较大）、由于在液体中的气泡也存在气液界面，所以有可能在气泡上再产生气泡。这就是为什么一下子气泡比较多的原因。2.5倍的气泡会破灭的原因有两条：①气泡合并、②力的作用（包括表面张力，黏性应力，重力.....)；2）其实你的这个问题不能看做是均相问题，没有逃离相际传质。难就难在怎样确定传质面积（气泡数），不过可以参考鼓泡塔。传质推动力你可以假定平均推动力（不同压力气体的饱和溶解度），传质总量就是液体量乘以液体中溶质的浓度变化。在已知传质面积，传质推动力，传质总量的情况下你就可以计算传质速率了。不过计算肯定是存在误差。 |
3楼2012-03-03 11:31:57
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自言自语好寂寞的。不过我感觉再过一阵子就能把这个事情絮叨清楚了。 发现一个在1987年水动力学研究与进展A辑，潘森森的文章，气核尺度分布谱，的内容： “Gates〔‘1曾将巳发表的空化核谱数据作过统计,发觉:空化核密度函数N(R)在双对数图上是一些斜率大致相同的平行线,但彼此的数值可以相差2~3个数量级(见图1)。固然,不同的研究工作者、用不同的方法对不同条件的液体介质进行测量,其空化核谱是应该有所不同的,但固体粒子谱与微气泡谱混杂是使数据分散的主要原因。” 以及 “在中国船舶科学研究中心中350毫米水洞的水样中,固体粒子是占极大多数,而单位体积中各种尺度气核的数量要比固体粒子的约低二个数量级. 16届国际水池会议空化委员会指出lsl,水中的空化核应分为“有效核”和‘惰性核”两类.有效核是对液体中的空化真正起作用的空化核,譬如气核:而惰性核则是那些对液体空化没有多大贡献的粒子,譬如悬浮在液体中的不含寄生气体的固体微粒等。” 这里面提到的气核在液体中客观存在，尽管尚未见到全文，但仅就现有文字可以推测气核的尺寸和数量密度服从某一规律。 没想到从水动力学里面找到了相关的点 |
5楼2012-03-03 22:15:19
