Tiempo de respuesta de un electrodo

5. Métodos físicos.

Los métodos físicos emplean la respuesta de la sonda de oxígeno a

Cambios de concentración en el gas disperso en el medio, bajo

Condiciones no estacionarias. Estos métodos son hoy en día los más

comúnmente utilizados para la estimación de transferencia de oxígeno, ya que se basan en

La medición de la concentración de oxígeno disuelto en el líquido.

durante la absorción o desorción de oxígeno en la solución (Dussap

et al., 1985; Baird et al., 1993; Nocentini et al., 1993; Merchuk et al.

1994; García-Ochoa y Gómez, 1998; Sanchez et al., 2000; Puthli

et al., 2005; Clarke et al., 2006; Zhan et al., 2006).

Metodo dinamico

El método dinámico es uno de los basados en la medición de Concentración de oxígeno disuelto en el medio por absorción o Desorción de oxígeno. Después de un cambio de paso en la concentración en el gas de entrada, el cambio dinámico en la concentración de oxígeno disuelto es

analizado. En este método, la ec. (5) se puede usar de nuevo, siendo ahora OUR = 0,

Qué resultados de integración (entre dos tiempos diferentes):

[pic 1]

La técnica dinámica de absorción consiste en producir la eliminación de oxígeno en la fase líquida, por ejemplo mediante nitrógeno burbujeante o mediante la adición de sulfito de sodio, hasta que la concentración de oxígeno es igual a cero. Posteriormente, el líquido se pone en contacto De nuevo con aire, midiendo la variación (aumento) del oxígeno y su Concentración con el tiempo.

La técnica de desorción dinámica consiste en suministrar aire hasta que se alcanza la concentración de saturación de oxígeno en el líquido. Entonces, El nitrógeno se introduce hacia abajo en el recipiente y es disuelto, La disminución de la concentración de oxígeno se registra en función del tiempo. Bajo estas condiciones: t1 = 0, C1 = CLo, Eq. (17) se puede expresar como:

[pic 2]

Por otro lado, cuando el oxígeno se ha desorbido de la cultura (por suministro de nitrógeno, por ejemplo) y oxígeno nuevamente, ahora C1 = 0 en t1 = 0, ec. (17) se puede expresar como:

[pic 3]

Ecs. (18) y (19) describen el curso temporal del oxígeno disuelto desde el reinicio de la aireación o  cuando se elimina del cultivo; en ambos casos, kLa puede determinarse a partir de la pendiente de ln f (CL) vs. gráfico de tiempo (ver Fig. 4 como ejemplo).

Esta técnica es interesante para estudiar la influencia de Condiciones operativas sobre el coeficiente de transferencia de masa volumétrica.

Sin embargo, es necesario tener en cuenta que la respuesta de tiempo del electrodo, τr, es un parámetro crítico para la determinación de los valores de exactitud de la concentración de oxígeno. Esta respuesta puede afectar la correcta determinación del coeficiente de transferencia de masa si el tiempo característico del transporte de oxígeno, 1 / kLa, es del mismo orden que el tiempo de respuesta del electrodo, definido como el tiempo necesario para alcanzar el 63% del valor final medido cuando se expone a un cambio de paso de concentración

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