Thermoanalytische Untersuchungen zur Bildung kristalliner A1₂O₃-Formen bei der thermischen Zersetzung von Aluminiumchloridhexahydrat

Abstract

The decomposition of aluminium chloride hexahydrate was examined in the temperature range 400– 1000° by means of differential thermal analysis and thermogravimetric methods in combination with evolved gas analysis (mass spectra and thermogas-titrimetric methods). In the course of non-isothermal decomposition from 200to 780° it was found that there is a relative Cl⁻-stabilization in the Cl⁻- and OH⁻-containing amorphous product. This amorphous product gives rise abruptly toγ A1₂O₃ at 780° in a lattice rearrangement process. A decrease of mass is associated with this process, which depends upon the splitting-off of HCl and AlCl₃·H₂O and HCl from the gas phase decrease the activation energy of the lattice rearrangement process, and displace this process toward lower temperatures.

Résumé

On a mis au point, par analyse thermique différentielle et thermogravimétrie en combinaison avec des méthodes de l'analyse des gaz (spectrométrie des masses et titrimétrie thermique des gaz) la décomposition de AlCl₃ · 6 H₂O dans l'intervalle de températures entre 400 et 1000°. Lors de la décomposition dans l'étape de réaction non-isotherme entre 200 et 780° il se produit une stabilisation relative de Cl⁻ dans le produit de décomposition amorphe à teneurs en Cl⁻ et OH⁻. Celui forme à 780° brusquement, dans un procès d'ordonnement de grille, duγ-Al₂O₃. Liée à ce procès est une perte de masse basant sur le détachement de HC1 et d'AlCl₃ · H₂O et HCl de la phase gazeuse baissent l'énergie d'activation du procès d'ordonnement de grille et le déplacent vers les températures plus faibles.

Zusammenfassung

Die Zersetzung von AlCl₃ · 6 H₂O wurde im Gebiet 400 bis 1000° mittels Differentialthermoanalyse und Thermogravimetrie in Kombination mit Methoden der Gasanalyse (Massenspektrometrie und Thermogastitrimetrie) untersucht. Während der Zersetzung im nichtisothermen Reaktionsschritt von 200 bis 780° kommt es zu einer relativen Cl⁻-Stabilisierung im Cl⁻- und OH⁻-haltigen amorphen Abbauprodukt. Dieses bildet bei 780° sprunghaft in einem Gitterordnungsprozeßγ-Al₂O₃. Mit diesem Vorgang ist eine Masseabgabe verbunden, die auf der Abspaltung von HCl und AlCl₃ beruht. H₂O und HC1 aus der Gasphase senken die Aktivierungsenergie des Gitterordnungsprozesses und verschieben diesen nach niedrigeren Temperaturen.

Резюме

Исследовано разложе ние гексагидрата хлористого алюминия в области температур 400–1000°, используя диффер енциальный термичес кий анализ и терногравиметриче ские методы в комбинации с анализом выделенног о газа (масс-спектрометриче ский и термогазотитриметр ический метод). В ходе р еакции неизотермического р азложения от 200 до 780° было обнаружено, что там происходит относительная стаби лизация Cl⁻ в аморфном продукте, со держащем Cl⁻ и OH⁻. Этот аморфный продукт при 780° резко превращается боγ-Al₂O₃ в процессе перегруппи ровки решетки. Этот процесс сопровождается уменьшением массы, чт о связано с расщеплен ием НСl и AlCl₃. Вода и хлористый водород их газовой фа зы уменьшают энергию активации процесса решеточной перегруппировки и смещают этот процес с к более низким темпе ратурам.