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Journal of thermal analysis

, Volume 13, Issue 3, pp 563–570 | Cite as

Catalytic effects of copper(II) oxide and zinc(II) oxide on the thermal transitions of sodium and potassium persulfates

  • M. M. Barbooti
  • F. Jasim
Fifth Scandinavian Symposium on Thermal Analysis

Abstract

The thermal transitions of Na2S2O8 and K2S2O8 have been studied by means of a derivatograph in the presence of CuO or ZnO at various molar mixtures. A slight shift in the DTG peak of the first decomposition stage (persulfate into pyrosulfate) to higher temperature was noticed as the amount of oxide increases.

The second decomposition stage (pyrosulfate into sulfate) was shown to proceed via the formation of double salts of alkali metal copper(II) sulfates and alkali metal zinc(II) sulfates, namely, Na2Cu(SO4)2, K2Cu(SO4)2, Na2Zn(SO4)2 and K2Zn(SO4)2. The reaction has a close relation to the semiconductivity of both oxides. The melting points recorded for these double salts were respectively 532, 634, 467 and 462°.

The results were confirmed by the IR spectra of the reaction products.

The double salts slowly decompose into the metal oxide, alkali metal sulfates, and sulfur trioxide.

Keywords

Alkali Metal Na2S2O8 Decomposition Stage Potassium Persulfates K2S2O8 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Résumé

Les transitions thermiques de Na2S2O8 et K2S2O8 en présence de CuO et de ZnO ont été étudiées à l'aide d'un Derivatograph pour diverses compositions molaires des mélanges. L'augmentation de la teneur en oxyde provoque un faible déplacement vers les températures plus élevées du pic TGD de la première étape de décomposition (persulfate → pyrosulfate).

La deuxième étape de la décomposition (pyrosulfate → sulfate) s'effectue avec formation de sels doubles entre le sulfate du métal alcalin et le sulfate de cuivre(II) ou le sulfate de zinc(II), notamment Na2Cu(SO4)2, K2Cu(SO4)2, Na2Zn(SO4)2 et K2Zn(SO4)2. La relation est en étroit rapport avec le caractère semi-conducteur des deux oxydes. Les points de fusion enregistrés pour ces sels doubles s'élè vent respectivement à 532, 634, 467 et 462°.

Les résultats sont confirmés par les spectres d'absorption infrarouge des produits de réaction.

Les sels doubles se décomposent lentement avec formation de l'oxyde métallique, du sulfate du métal alcalin et de trioxyde de soufre.

Zusammenfassung

Die Wärmeübergänge von Na2S2O8 und K2S2O8 wurden in Gegenwart von CuO und ZnO in verschiedenen molaren Gemischen mittels eines Derivatographen untersucht. Mit steigendem Oxidanteil wurde eine kleine Verschiebung des DTG-Peaks der ersten Zersetzungsstufe (Persulfat zu Pyrosulfat) in Richtung der hhvöheren Temperaturen beobachtet.

Es wurde gezeigt, daß die zweite Zersetzungsstufe (Pyrosulfat zu Sulfat) über die Bildung von Doppelsalzen des Alkalimetall-Kupfer(II) Sulfats und Alkalimetall-Zink(II)Sulfats, d.h. Na2Cu(SO4)2, K2Cu(SO4)2, Na2Zn(SO4)2 und K2Zn(SO4)2 verläuft. Die Reaktion ist eng mit dem Halbleiterverhalten beider Oxide verbunden. Die aufgezeichneten Schmelzpunkte dieser Doppelsalze waren in obiger Reihenfolge 532, 634, 467 und 462°.

Die Ergebnisse wurden durch IR-Spektra der Reaktionsprodukte bestätigt.

Die Doppelsalze werden langsam in Metalloxide, Alkalisulfate und Schwefeltrioxid zersetzt.

Резюме

С помощью дериватогр афа были изучены термические переход ы Na2S2O8 и

K2S2O8 в присутствии СиО и ZnO при различных молярн ых соотношениях. На перв ой стадии разложения пе рсульфата до пиросул ьфата был замечен небольшой сд виг ДТГ пиков в сторону более высоких температур п ри увеличении молярног о количества окислов. Показано, что вторая стадия разлож ения — пиросульфат до сульфатапротекае т через образование дв ойных солей сульфато в щелочной металл — мед ь(П) и щелочной металл — цинк(II), а именн о: Na2Cu(SO4)2, K2Cu(SO4)2, Na2Zn(SO4)2 и K2Zn(SO4)2. Измеренные температ уры плавкения этих дв ойных солей соответственно были равны 532, 634, 467 и 462°. Результаты были подтверждены инфрак рсными спекторами продукто в реакции. Двойные соли медленно разлагаютс я на окись металла, сульфа ты щелочных металлов и т рехокисъ серы.

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Copyright information

© Wiley Heyden Ltd., Chichester and Akadémiai Kiadó, Budapest 1978

Authors and Affiliations

  • M. M. Barbooti
    • 1
  • F. Jasim
    • 1
  1. 1.Department of Chemistry, College of ScienceUniversity of BaghdadBaghdadIraq

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