Dehydration of lithium triphosphate pentahydrate, Li₅P₃O₁₀· 5H₂O

Abstract

The kinetics of isothermal-isobaric dehydration of Li₅P₃O₁₀·5H₂O in vacuum (p=10⁻¹ hPa) and in water vapour atmosphere ($p_{H_2 O}$=23·hPa) was investigated by TG in the temperature range 40–140°. It was shown that the initial non-degradation removal of 1/10 of the crystal water, the rate of which is sensitive to$p_{H_2 O}$, proceeds according to the laws of reversible topochemical reactions. In the next, irreversible degradation stage, where the bulk of the crystal water is removed, the kinetic characteristics of the process and the DSC effects exhibit a low sensitivity to the water vapour pressure. The peculiarities of Li₅P₃O₁₀·5H₂O dehydration were considered in comparison with the thermal behaviour of Na₅P₃O₁₀·6H₂O and K₅P₃O₁₀·4H₂O.

Zusammenfassung

Die Kinetik der isotherm-isobaren Dehydratisierung von Li₅P₃O₁₀·5H₂O in Vakuum (p=10⁻⁴ hPa) und in Wasserdampfatmosphäre ($p_{H_2 O}$=23 hPa) wurde durch TG im Temperaturbereich von 40–140° untersucht. Es wurde gezeigt, daß die anfängliche, noch keine Zersetzung zur Folge habende Eliminierung von 1/10 des Kristallwassers, deren Geschwindigkeit von$p_{H_2 O}$ abhängt, nach den Gesetzen der reversiblen topochemischen Reaktionen abläuft. Im nächsten irreversiblen Zersetzungsschritt, in dem die Hauptmenge des Kristallwassers austritt, sind die kinetischen Kennwerte des Prozesses und die DSC-Effekte nur wenig vom Wasserdampfdruck abhängig. Die Besonderheiten der Dehydratisierung von Li₅P₃O₁₀·5H₂O werden im Vergleich mit dem thermischen Verhalten von Na₅P₃O₁₀·6H₂O und K₅P₃O₁₀·4H₂O erörtert.

Резюме

Методами гравиметри и в интервале темпера тур 40–140° исследована кинет ика изотермически-изоба рической дегидратац ии кристаллогидрата Li₅P₃O₁₀ · 5Н₂О в вакууме (р=10⁻⁴ гПа) и в атмосфере паров воды (р=23 гПа). Показано, что начальн ая бездеградационна я стадия удаления 1/10 част и кристаллизационно й воды, скорость которой чув ствительна к$p_{H_2 O}$ протекает по закон ам обратимых топохим ических реакций. На последующ ей деградационной стад ии необратимого удал ения основной части крист аллизационной воды, кинетические характ еристики процесся и Д СК-эффекты малочувствительны к давлению паров воды. Рассмотрены осо бенности дегидратац ии L₅Р₃О₁₀·5Н₂О в сравнении с дегидратацией Na₅P₃O₁₀·6H₂O и K₅Р₃О₁₀·4Н₂О.