Comparison of thermal properties and kinetics of decompositions of NaHCO₃ and KHCO₃

Abstract

The thermodynamics and kinetics of the thermal decompositions of NaHCO₃ and KHCO₃ were studied by means of simultaneous TG-DSC. Analysis of the isothermal mass-change traces indicated that the thermal decompositions of NaHCO₃ and KHCO₃ follow an Avrami-Erofeyev A_1.5 law. The A_1.5 law was tentatively explained by assuming a combination of the A₁ and A₂ laws.

It was illustrated that KHCO₃ is more stable than NaHCO₃ as concerns the thermodynamics and kinetics of the thermal decompositions. The apparent activation energies for the decompositions of the two hydrogencarbonates were a little larger than the corresponding enthalpy changes.

Zusammenfassung

Die Thermodynamik und Kinetik der thermischen Zersetzung von NaHCO₃ und KHCO₃ wurden mittels simultaner TG-DSC untersucht. Die Analyse des Verlaufs der isothermen Massenänderung ergab, daß die thermische Zersetzung von NaHCO₃ und KHCO₃ nach einem Avrami-Erofeyev A_1.5-Gesetz verläuft. Das A_1.5 Gesetz wurde versuchsweise mit der Annahme einer Kombination des A₁ und A₁2-Gesetzes erklärt. Es wird gezeigt, daß KHCO₃, was die Thermodynamik und die Kinetik der thermischen Zersetzung betrifft, stabiler als NaHCO₃ ist. Die scheinbare Aktivierungsenergie der Zersetzung der zwei Hydrogencarbonate ist etwas größer als die entsprechende Enthalpieänderung.

Резюме

Совмещенным методом ТГ и ДСК изучена термодинамика и кине тика термического разложения гидрокар бонатов натрия и кали я. Анализ изотермического мик роизменения веса показал, что термичес кое разложение обоих соединений подчиняется законуA _1,5 Аврами-Ерофеева. Зако нA _1,5 условно был объяс нен на основе предполагаем ой комбинации законовA ₁ иA ₂. Было пок азано, что относитель но термодинамики и кине тики термического разлож ения гидрокарбонат к алия более устойчив, чем гидрока рбонат натрия. Кажущиеся энергии ак тивации реакций разл ожения обоих гидрокарбонатов был и немного выше, чем соответству ющие изменения энтал ьпии.