Cтраница 2
Вычисленная из уравнения ( 12), по данным работы [1], скорость обуглероживания оказалась [ и 8 - 10 - 7 г-ат / ( см2 сек) для 0 5 % FeO и 1823 К ] примерно на порядок величины меньше фактически [11] наблюдаемой ( и 6 - 10 - 6 г-ат / ( см2 сек), для 0 5 % FeO и 1823 К) при электрокапиллярном движении капель металла в силикатном расплаве. [16]
В работе А. Н. Фрумкина и Б. Н. Брунса [16] показано, что высокие значения силы тока, наблюдаемые в этих максимумах, связаны с размешиванием раствора, вызванным электрокапиллярными движениями поверхности ртути. Электрокапиллярные движения, обусловливающие появление максимумов, были позже детально исследованы как для случая ртутного электрода, с неизменной величиной поверхности [17], так и для капельного ртутного электрода. Антвейлер рассматривает движения поверхности ртути как электрокинетические, скорость которых достигает значительной величины вследствие отсутствия больших сил трения, имеющихся у поверхности твердого тела, а также в силу подвижности зарядов внутренней обкладки двойного слоя, вызванной высокой электропроводностью ртути. При этом в отличие от случая электрокинетического движения у поверхности твердого тела двойной слой у поверхности ртути движется как одно целое. Антвейлер считает существенным для возникновения движения прохождение тока через границу раствор - металл. Согласно точке зрения последнего, возникновение движений, описанных Христиансеном, связано с присутствием в растворе растворенного кислорода. При полном удалении последнего в случае идеально поляризуемой капли движения должны прекратиться. [17]
Трудность получения чистого радиального режима расширения капли связана с тем, что наряду с описанным выше механизмом возникновения тангенциального движения поверхности капли суще-ствует еще и другой механизм, порождающий его. Последний связан с возникновением электрокапиллярного движения поверхности ртутной капли в электрическом поле. [18]
Было показано, что движение капель жидкого металла в зависимости от адсорбции и заряда поверхности металла может протекать с обычными скоростями, а также в сотни тысяч раз быстрее, чем, например, при явлениях катафореза. Эта особенность была объяснена электрокапиллярным движением в жидкой капле. Экспериментально было установлено, что падение капель под действием силы тяжести зависит от величины заряда. [19]
В общем случае поверхностная электропроводность должна лежать между этими величинами, а не равняться их сумме, как предполагает Бикерман. В уравнениях, приведенных в настоящей работе, учитывается только конвективный член, так как указанные уравнения нам необходимы для сравнения с уравнениями электрокапиллярных движений. В последнем же случае, как будет показано в дальнейшем, величина конвективной электропроводности по порядку величины превышает величину омической. [20]
Легко видеть, что скорость в уравнении ( 67 - 12) может быть больше обычных электрофоретических скоростей, описываемых уравнением ( 64 - 12) или ( 64 - 13), на множитель порядка га / К. Опять же в противоположность уравнению ( 64 - 12) последним членом в знаменателе уравнения ( 67 - 12) в общем случае пренебрегать нельзя, и в средах с низкой проводимостью скорость электрокапиллярного движения может быть малой. [21]
Чтобы судить о механизме реакции выгорания, необходимо исследовать кинетику процесса в условиях, не осложненных диффузионными затруднениями. При прохождении электрического тока в капле происходят внутренние движения, заставляющие ее перемещаться к одному из электродов. Скорость такого электрокапиллярного движения возрастает вместе с градиентом потенциала. Проведенные опыты показали, что скорость выгорания углерода из капель ( и) сначала возрастает с увеличением градиента потенциала, а затем практически перестает от него зависеть. Другими словами, при известной скорости движения капля все время соприкасается со свежим шлаком и, кроме того, весьма интенсивно перемешивается внутри. В этих условиях снимаются диффузионные торможения и пограничные концентрации углерода и закиси железа приближаются к объемным. [22]
Рассмотрим качественно те явления, которые должны наблюдаться в этом случае на примере положительно заряженной капли, например капли ртути в растворе соли ртути. При прохождении тока через каплю ( см. рис. 75) в правой части ее поверхности образуются ионы ртути и концентрация их в растворе повышается; напротив, в левой части поверхности капли. Однако изменения концентрации, которые при этом возникают, различны по своей абсолютной величине. Благодаря электрокапиллярным движениям к правой части капли поступает струя свежего раствора с исходной концентрацией, между тем как левая часть капли соприкасается с раствором, обогащенным при прохождении мимо ее правой части; в результате осаждения ионов на ртути избыточная их концентрация исчезает из раствора, так что в струе, отходящей от капли в сторону отрицательных значений у, в среднем концентрация ионов равна концентрации исходного раствора. Так как во время движения струи избыточные ионы ртути успеют несколько продиффундировать от поверхности капли в глубь раствора, то в левой части капли непосредственно к капле будет примыкать слой, несколько обедненный по сравнению с исходным, а на большом расстоянии в растворе сохранится на некоторое время повышенная концентрация раствора. При достаточном удалении от капли все эти изменения концентрации должны исчезнуть и концентрации во всех точках раствора вернутся к своему первоначальному значению. [23]