Thermal analysis of ethylenediamine complexes of Ni(II) chloride

Abstract

Thermal analysis of mono-, bis- and trisethylenediamine (en) complexes of Ni(II) chloride was carried out using TG, DTG and DTA techniques. The kinetic parameters were estimated from dynamic TG studies using the Coats and Redfern equation. The thermal stability of the metal-ligand (Ni-N) bond in, the complex was found to decrease with increasing Ni∶en ratio. The DTA studies showed that the loss of en was initially endothermic but became increasingly exothermic with the progress of the decomposition. The final step in the case of all the three complexes was always composite in nature causing the loss of both Cl atoms with simultaneous oxidation of Ni to NiO. The dissociation of the Ni-en bonds appears to be regulated by the “nucleation and growth” mechanism. Kinetic parameters corresponding to various steps of decomposition of all the three complexes were evaluated.

Zusammenfassung

Mittels TG-, DTG- und DTA-Verfahren wurde eine Thermountersuchung des mono-, bis- und tris-Äthylendiammin (en) komplexes von Ni(II)-chlorid durchgeführt. Unter Zuhilfenahme der Gleichung von Coats und Redfern wurden die kinetischen Parameter anhand der Daten aus dynamischen TG-Untersuchungen abgeschätzt. Es wurde gefunden, daß die thermische Stabilität der Metall-Ligand Bindung (Ni-N) der Komplexe mit anwachsendem Ni:en Verhältnis absinkt. Aufgrund der DTA Untersuchungen erwies sich die Abgabe von en anfänglich als endotherm, mit fortschreitender Zersetzung jedoch als zunehmend exotherm. Bei allen drei Komplexen war der letzte Schritt immer komplexer Natur und beinhaltete die Abgabe beider Chloratome verbunden mit einer gleichzeitigen Oxidation von Ni zu NiO. Die Dissoziation der Ni-en Bindung scheint durch einen „Keimbildungs- und Wachstums”-mechanismus bestimmt zu werden. Die kinetischen Parameter für die einzelnen Zersetzungsschritte aller drei Komplexe wurden ermittelt.

Резюме

Методами ТГ, ДТГ и ДТА проведен термически й анализ монр-, бис- и три этилендиаминовых комплексов хлорида никеля. Исходя из дан ных динамической ТГ и используя уравнени е Коутса-Редферна, бы ли определены кинетические пара метры. Найдено, что термоустойчив ость связи металл-л иганд в комплексах уменьша ется с увеличением соотношения никель: зтилендиамнн. ДТА ис следования показали, что потеря лиганда носила первоначально эндо термический характ ер, но по мере дальнейшего разлож ения процесс становился все боле е экзотермическим. К онечная стадия разложения в сех трех комплексов носила сложный хара ктер, обусловленный потерей обоих атомов хлора и одно временым окислением никеля до его оксида. Разры в связей никель-этилендиам ин свидетельствует о механизме «образо вания и роста центров кристаллизации». Оп ределены кинетичес кие параметры различных стадий ра зложения всех трех к омплексов.