Die thermische Zersetzung von Bariumazid-Einkristallen, 5. Mitt.: Der Einfluß der Korngröße auf die thermische Zersetzung von Bariumazid

Zusammenfassung

Es wird das Zersetzungsverhalten von kristallwasserfrei präparierten Ba(N₃)₂-Pulvern definierter Korngröße beschrieben. Die für Einkristalle abgeleiteten kinetischen Gleichungen werden für Pulverzersetzungen bestätigt.

Die wesentlich schmellere Zersetzung von Pulvern ist bedingt durch die größere Zahl potentieller KeimbildungsstellenN _o und die größere spezifische OberflächeF ₀/V ₀, während die Geschwindigkeitskonstantenk ₁ undk ₂ für Keimbildung und lineares Keimwachsen sowie deren Aktivierungsenergien mit den Einkristallwerten übereinstimmen. Die Proportionalität von Zersetzungsgeschwindigkeit und spezif. Oberfläche wird experimentell bestätigt und damit ein weiterer Beweis für das geometrische Zerfallsmodell erbracht.

Unabhängig von Korngröße und Temperatur gehen beim thermischen Zerfall immer 75% des Azides in Nitrid über, was genau dem theoretisch geforderten Wert entspricht. Es wird experimentell gezeigt, daß unter den Zersetzungsbedingungen eine Reaktion von metallischem Ba und N₂ im Grundzustand nicht stattfindet; damit wird der Bildungsmechanismus des Nitrides direkt an der Zerfallsgrenzfläche erhärtet.

Abstract

Decomposition studies on ground samples of anhydrous Ba(N₃)₂ with defined particle size are described. The kinetic equations derived for single crystals hold for the decomposition of powders too.

The far faster decomposition of powders is caused both by the increased numberN ₀ of potential nuclei forming sites and the larger specific surfaceF ₀/V ₀, whereas the rate constantsk ₁ andk ₂ for nucleation and linear nucleus growth, resp., and their respective activation energies coincide with the data for single crystals. The proportionality between the rate of decomposition and the specific surface is confirmed experimentally and thereby a further proof of the geometric decomposition model is established.

Independent of particle size and temperture always 75% of the azide are transformed into nitride during thermal decomposition, this value corresponding exactly to the theoretical one. It is shown experimentally that with decomposition conditions no reaction takes place between metallic Ba and N₂ in its electronic ground state and therefore the mechanism proposed for nitride formation is confirmed.