Die thermische Zersetzung von Bariumazid-Einkristallen, 2. Mitt.: Die Zersetzung von Ba(N₃)₂-Einkristallen unter dem Lichtmikroskop

Zusammenfassung

Die Verfolgung des isothermen thermischen Zersetzungsvorganges im Lichtmikroskop liefert hypothesenfrei das geometrisch-phänomenologische Zerfallsmodell. Die Zersetzung beginnt ausschließlich an der äußeren Oberfläche [(100)-und (001)-Ebenen] des Kristalls an statistisch verteilten, diskreten Zerfallskeimen, deren Zahl nach einem Exponentialgesetz mit der Zeit zunimmt. Die Keime wachsen dreidimensional mit konstanten Lineargeschwindigkeiten. Die Basisflächen der wachsenden Zerfallszentren sind exakt rhombusförmig mit charakteristischer Orientierung relativ zu den Kristallachsen der monoklinen Kristalle. Das Wachsen voneinander unabhängiger Keime wird durch ein Überlappungsstadium abgelöst. Die letzte Zersetzungsperiode entspricht geometrisch dem Vordringen einer geschlossenen Reaktionsfront in das unzersetzte Innere des Kristalls.

Sämtliche kinetischen Parameter (Geschwindigkeitskonstanten, Aktivierungsenergien) für die einzelnen Zerfallsstadien und Teilprozesse werden unter Berücksichtigung der Daten aus den Umsatz-Zeit-Funktionen ermittelt.

Abstract

Observation of the decomposition process of Ba(N₃)₂ single crystals under a light microscope yields directly the geometrical basis for a decomposition model. The decomposition starts only on the outer surface (100-and 001-planes) of the crystals via randomly distributed discrete nuclei the number of which increases according to an exponential law. The nuclei are growing three dimensionally with (somewhat different) constant rates in all directions. The basal planes of the growing nuclei are diamond shaped and orientated in a characteristic way relative to the crystallographic axes. The independent growing of the nuclei is followed by their mutual overlapping until the total surface is covered. Finally, the coherent reaction interface penetrates into the interior of the crystal.

All kinetic parameters (rate constants, activation energies) have been determined for the individual stages of the decomposition process.