, Volume 124, Issue 3, pp 277-281

The oxygen content in supercooled water

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Summary

The oxygen content in liquid water has been measured in the temperature range between 0°C and −7°C. The measurements have been carried out with an amperometric needle sensor in glass-capillaries with an inner diameter of 1.7 mm. It has been obtained that the oxygen content in water is rapidly increasing as the temperature is lowered below 0°C. At −5°C the concentration of oxygen in water at constant partial pressure of oxygen is by 13% higher than that at +3°C. The increase of oxygen content seems to be related to the unusual temperature dependence of heat capacity, density and isothermal compressibility of supercooled water.

Zusammenfassung

Es wurde der Sauerstoffgehalt in flüssigem Wasser innerhalb des Temperaturbereichs von 0°C bis −7°C gemessen. Die Messungen wurden in Glaskapillaren mit einem Innendurchmesser von 1.7 mm mit Hilfe einer amperometrischen O2-Feinnadelsonde durchgeführt. Es wurde festgestellt, daß der Sauerstoffgehalt des Wassers stark zunimmt sobald die Temperatur unter 0°C sinkt. Bei konstantem Sauerstoffpartialdruck über der Flüssigkeit ist die Sauerstoffkonzentration im Wasser bei −5°C im Mittel um 13% höher als bei +3°C. Die extreme Zunahme des Sauerstoffgehaltes scheint mit den außergewöhnlichen Temperaturabhängigkeiten der Wärmekapazität, der Dichte und der isothermen Kompressibilität des unterkühlten Wassers in Relation zu stehen.

Herrn Professor Ulrich Wannagat in alter Verbundenheit zum 70. Geburtstag gewidmet.