DTA and TG analysis of heteropolyacids of the series H_(3+x)PMo_(12−x)V_xO₄₀·nH₂O

Abstract

DTA, TG and DTG of molybdovanadophosphoric acids of the series H_(3+x)Mo_(12−x)V_xO₄₀· nH₂O (x=0, 1, 2, 3) were carried out. The samples with the highest content of water of crystallization (n=19–34) fuse above 40 °C, giving solutions of heteropolyacids which boil at 110 to 130 °C. The total loss of crystallization water occurs below 170–200 °C. The anhydrous acids decompose (dehydroxylation) at temperatures decreasing from the average value of 433 °C forx=0 to about 293 °C forx=3. For these vanadium-containing samples, an exothermic peak not accompanied by weight change appears at about 450, 430 and 390 °C forx=1,2 and 3, respectively, indicating a transformation in the solid state. Ifx=0, a weaker endothermic effect of dehydroxylation overlaps with a stronger exothermic effect, and only one exothermic effect exists, at 435 °C.

Zusammenfassung

An Molybdovanadophosphorsäuren der Formel H_(3+x)Mo_(12−x)V_xO₄₀· H₂O (x=0, 1, 2, 3) wurden DTA-, TG- und DTG-Untersuchungen durchgeführt. Die Proben mit dem größten Kristallwassergehalt (n=19–34) schmelzen oberhalb 40 °C und liefern damit Lösungen von Heteropolysäuren mit einem Siedepunkt zwischen 110 und 130 °C. Der vollständige Verlust des Kristallwassers erfolgt unterhalb 170–200 °C. Die wasserfreien Säuren zersetzen sich (Dehydroxylierung) bei Temperaturen mit einem Durchschnittswert von 433 °C fürx=0 bis herab zu 293 °C fürx=3. Bei diesen vanadiumhaltigen Proben tritt fürx=1, 2 und 3 bei den Temperaturen 450, 430 und 390 °C ein exothermer Peak auf, der von keinem Gewichtsverlust begleitet wird und somit auf eine Strukturänderung des festen Zustandes hinweist. Beix=0 wird ein stärkerer exothermer Effekt von einem schwächeren endothermen überlagert und es existiert bei 435 °C nur ein exothermer Effekt.

Резюме

Проведены ДТА, ТГ и ДТГ исследования молибденванадофосф орных кислот общей формулы H_3+xMo_12−xV_xO₄₀·nH₂O, гдеx=О, 1, 2, 3. Образцы с наибольшим содержан ием кристаллизационной воды (n=19–34) плавятся выше 40°, давая растворы гетерополи кислот с температурами кипен ия 110–130°. Безводные кисл оты разлагаются (дегидро ксилирование) при среднем значении тем ператур от 433° для х=0 до 293° для х=3. Для этих ванадийсоде ржащих образцов экзотермич еский пик, наблюдаемы й, соответственно, при 340,430 и 390° дляx=1,2,3, не сопровождается по терей веса, что указыв ает на фазовое превращение в твердом состоянии. Приx=0 более слабый энд отермический эффект дегидроксилировани я перекрывается боле е сильным экзотермиче ским эффектом, вследс твии чего он только и наблюдается при 435°.