Diese Seite wurde als Referat auf der
8. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft
für
Kristallographie (DGK)
im März 2000 vorgestellt
Thermoanalytische Untersuchungen
zur Bestimmung von Phasengrenzen
bei tiefen TemperaturenA. Adam und J. Wittrock
Institut für Anorganische Chemie der Universität zu Köln
Für die Kristallzucht neuer Verbindungen auf dem Gebiet
der Alkalimetallcarbonate und –hydrogencarbonate ist die
Kenntnis der Phasengrenzen von großer Wichtigkeit.
Mit Hilfe einer neu konstruierten DSC-Meßzelle
können Phasendiagramme im Temperaturbereich zwischen
–190°C und +300°C auf einfache Weise erstellt werden.
Die Konstruktion ermöglicht das gleichzeitige Vermessen
von bis zu 5 Proben, wodurch der zeitliche Aufwand zur
Aufnahme der Meßreihen drastisch reduziert wird.
Zur Überprüfung der Funktionalität und der
Genauigkeit der Meßapparatur wurde als erstes Beispiel das
Phasendiagramm K2CO3 / H2O im Bereich von 0%-75%
K2CO3 aufgenommen und mit den Literaturwerten [1, 2]
verglichen.
DTA-Kurven zum Phasendiagramm K2CO3 / H2ODie Auftragung der Meßkurven in der oben gewählten
Form läßt das Phasendiagramm bereits in groben Zügen
erkennen, das Extrapolieren der exakten onset-
Temperaturen kann nun für jede einzelne Kurve erfolgen.
Bei der Auswertung zeigt sich, daß im Bereich
zwischen 54% und 60% H2O Anomalien auftreten, die auf
die Existenz weiterer Phasen neben K2CO3 * 6 H2O und
K2CO3 * 1,5 H2O hinweisen.
Die Entwicklung der Tieftemperatur-DSC erfolgte im
Rahmen des DFG-Projektes "Untersuchung neuer
Alkalimetallcarbonate und -hydrogencarbonate mit
strukturchemischen und physikalischen Methoden".
[1] L. C. de Coppet, Ann. Chim. Physique 25 (1872) 502.
[2] A. E. Hill, F. W. Miller jr., J. Amer. chem. Soc. 49
(1937) 673-686.
[3] A. Reisman, Analyt. Chem. 32 (1960) 1566-1574.© 2015 Dr. Wittrock