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Mass Transfer Measurements in a Parallel Disk Cell Using the Limiting Current Technique

 

Marco Antonio Quiroz,¹ Uriel Alejandro Martínez-Huitle² and Carlos Alberto Martínez-Huitle*^,3

 

¹ Universidad de las Américas-Puebla. Escuela de Ciencias. Departamento de Química y Biología. Sta. Catarina Mártir, Cholula 72820 Puebla, México

² Universidad de las Américas-Puebla. Escuela de Ciencias. Departamento de Física y Matemáticas. Sta. Catarina Mártir, Cholula 72820 Puebla, México

³ University of Ferrara, Department of Chemistry. Lab. Electrochemistry. Via L. Borsari, 46-44100 Ferrara, Italy, Tel. +39 0532 291124, Fax: +39 0532 240709, E-mail: mhuitle@hotmail.com

 

Recibido el 21 de octubre del 2004.
Aceptado el 30 de mayo del 2005.

 

Abstract

Mass transfer measurements in electrochemical cell using a different design and Reynolds numbers have been made in a parallel plate cell of disk geometry. The cell has only one inlet and exit, which produces extremely complex hydrodynamics in the cell. The mass-transfer coefficient was obtained using limiting diffusion current technique based in ferricyanide ion reduction, also overall mass transfer coefficients were correlated to the Reynolds number range between 80 to 1039. Here, we have made a theoretical approximation of the mass-transfer coefficient for disk geometry using the Levique relation. Finally, the disk design cell has showed improvements in the mass transfer coefficient.

Keywords: Electrochemical cell; limiting diffusion current technique; Mass transfer coefficient; Engineering parameters.

 

Resumen

Las mediciones de transferencia de masa usando una celda electroquímica con un diseño diferente al usual han sido realizadas. Asimismo, fueron calculados los números de Reynolds con esta celda de placas paralelas con geometría de disco. La celda tiene solamente una entrada y una salida, la cual produce una hidrodinámica compleja. El coeficiente de transferencia de masa se obtuvo usando la técnica de la corriente límite basada en la reducción del ión del ferricia-nuro, asimismo, los coeficientes totales de la transferencia de masa fueron correlacionados al número de Reynolds en un rango de 80 a 1039. Aquí, se realizó una aproximación teórica del coeficiente de transferencia de masa para la celda con una geometría de disco usando la relación de Levique. Finalmente, el nuevo diseño de celda mostró un incremento en el coeficiente de transferencia de masa.

Palabras clave: Celda electroquímica; técnica de la corriente límite de difusión; coeficiente de transferencia de masa; parámetros de ingeniería.

 

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References

1. Oduoza, C. F.; Wragg, A. A. J. Appl. Electrochem. 2000, 30, 1439-1444.         [ Links ]

2. Taama, W. N.; Plimley, R. E.; Scott K. Proceedings 4th European Symp. on Electrochemical Eng. (CHISA); Institute of Chemical Technology, Prague, 1996, 289-295.         [ Links ]

3. Goodridge, F.; Mamoor, G. M.; Plimley, R. E. IChemE Symp. Ser. 1985, 98, 61-62.         [ Links ]

4. Wragg, A. A.; Leontaritis, A. Chem. Eng. J. 1997, 66, 1-10.         [ Links ]

5. Wragg, A. A.; Tagg, D. J.; Patrick, M. A. J. Appl. Electrochem. 1980, 10, 43-47.         [ Links ]

6. Bengoa, C.; Montillet, A.; Legentilhomme, P.; Legrand J. J. Appl. Electrochem. 1997, 27, 1313-1322.         [ Links ]

7. Oduoza, C. F.; Wragg, A. A. Chem. Eng. J. 2002, 85, 119-126.         [ Links ]

8. Krysa, J.; Iino, F.; Wragg, A. A. Int. J. Heat Mass Transfer 1999, 42, 3545-3548.         [ Links ]

9. Mustoe, L. H.; Wragg, A. A. J. Chem Tech. Biotechnol. 1981, 31, 317-326.         [ Links ]

10. Mustoe, L. H.; Wragg A. A. J. Appl. Electrochem. 1983, 13, 507-517.         [ Links ]

11. Djati, A.; Brahimi, M.; Legrand, J.; Saidani, B. J. Appl. Electrochem. 2001, 31, 833-837.         [ Links ]

12. Oduoza, C. F.; Wragg, A. A. Chem. Eng. J. 1997, 68, 145-155.         [ Links ]

13. Wragg, A. A.; Leontaritis, A. in Electrochemical Cell Design and Optimisation, Dechema Monograph 1991, 123, 345-360.         [ Links ]

14. Polcaro, A. M.; Vacca, A.; Palmas, S.; Mascia M. J. Appl. Electrochem. 2003, 33, 885-892.         [ Links ]

15. Jüttner, K.; Galla, U.; Schmieder, H. Electrochim. Acta. 2000, 45, 2575-2594.         [ Links ]

16. Gandini, D.; Mahè, E.; Michaud, P. A.; Haenni, W.; Perret, A.; Comninellis, C. J. Appl. Electrochem. 2000, 30, 1345-1350.         [ Links ]

17. Tagg, D. J.; Patrick, M. A.; Wragg A. A., Trans. I. Chem. Eng. 1979, 57, 176-181.         [ Links ]

18. Leveque, M. A. Ann. Mines, Series 1928, 12-13, 201-225.         [ Links ]

19. Pletcher, D. Industrial Electrochemistry, University Press, Cambridge 1982, Chapter 2, 52-87.         [ Links ]