The solubility and diffusion coefficient of oxygen in potassium hydroxide solutions

The solubility of oxygen in aqueous KOH solutions has been measured by a Van Slyke apparatus and by an adsorption technique developed by Hildebrand. In the range of concentration of KOH between 0 and 12 N, at 25°C, the two methods yielded identical results; at 760 torr oxygen partial pressure, log S = log 1·26 × 10−3 − 0.1746 C, where 0·1746 is the solubility coefficient, S the concentration of oxygen, g-mol/l, and C the concentration of KOH, g-mol/l. Between 0° and 60°C both the solubility and the solubility coefficient decrease with increasing temperature. Diffusion coefficients of oxygen in aqueous KOH were evaluated from the limiting current of oxygen on a rotating disk electrode, and also by a stagnant tube technique similar to that used by von Stackelberg. The diffusivity drops sharply with increasing KOH concentration, and increases with temperature. At 25°C and for KOH concentrations between 2 and 4 N, the product of the diffusivity and the viscosity is constant: Dμ = 1·3 × 10−7 g.cm/s2, where D is the diffusivity, cm2/s, and μ is the viscosity in poise. At 60°C and for 1 < N KOH < 8, the value of this product is Dμ = 1·9 × 10−7 g.cm/s2. La solubilité de l'oxygène dans les solutions aqueuses de KOH a été mesurée au moyen d'un appareil Van Slyke et par une technique d'adsorption développée par Hildebrand. Dans l'intervalle de concentration de KOH entre 0 et 12 N, à 25°C, les deux méthodes ont donné des résultats identiques; à 760 torr de pression partielle d'oxygéne, log S = log 1,26 × 10−3 − 0,1746 C, où 0,1746 est le coefficient de solubilité, S la concentration d'oxygène en mol/l et C la concentration de KOH en mol/l. Entre 0° et 60°C conjointement la solubilité et le coefficient de solubilité décroisse avec l'augmentation de la température. Les coefficients de diffusion de l'oxygène dans KOH, Aq ont été évalués d'après le courant-limite d'oxygène sur une électrode à disque tournant et aussi au moyen d'une technique à tube statique similaire à celle employée par von Stackelberg. La diffusibilité tombe brutalement quand croît la concentration en KOH et augmente avec la température. A 25°C et pour des concentrations en KOH comprises entre 2 et 4 N, le produit de la diffusibilité par la viscosité est constant: Dμ = 1,3 × 10−7 g.cm/s2, où D est la diffusibilité en cm2/s et μ la viscosité en poise. A 60°C et pour des concentrations en KOH comprises entre 1 et 8, la valeur de ce produit est Dμ = 1,9 × 10−7 g.cm/s2. Die Löslichkeit von Sauerstoff in wässeriger Kalilauge wurde nach Van Slyke und mittels einer Adsorptionsmethode nach Hildebrand bestimmt. Im Konzentrationsbereich von 0 bis 12 N KOH ergeben beide Methoden übereinstimmende Resultate; bei 25°C und 760 torr Sauerstoffpartialdruck ist log S = log 1,26 × 10−3 − 0,1746 C wobei S = Sauerstoffkonzentration in g-mol/l, C = Konzentration der KOH in g-mol/l, 0,1746 = Löslichkeitskoeffizient. Zwischen 0 und 60°C nehmen sowohl die Löslichkeit des Sauerstoffs als auch der Löslichkeitskoeffizient mit steigender Temperatur ab. Der Diffusionskoeffizient von Sauerstoff in wässeriger KOH wurde durch Messung des Grenzstromes der Sauerstoffreduktion sowohl an einer rotierenden Scheibenelektrode als auch nach der Methode von Cottrell/von Stackelberg ermittelt. Der Diffusionskoeffizient nimmt mit zunehmender KOH-Konzentration stark ab, erhöht sich jedoch mit steigender Temperatur. Bei 25°C und einer KOH-Konzentration zwischen 2 und 4 N, ist das Produkt aus Diffusionskoeffizient D (cm2/s) und Viskosität μ (poise) konstant: Dμ = 1,3 × 10−7 g.cm/s2 Bei 60°C und KOH-Konzentrationen zwischen 1 bis 8 N ergibt sich das Produkt zu Dμ = 1,9 . 10−7 g.cm/s2.