Kinetics of thermal decomposition of MCO₃ to MO (M=Ca, Sr and Ba)

Abstract

The kinetics of the thermal decompositions of CaCO₃, SrCO₃ and BaCO₃ into their oxides were studied by thermogravimetry at constant and linearly increasing temperatures. The kinetics of the isothermal decompositions of calcium and strontium carbonates were described by the lawR _n =1−(1−α)^1/n, wheren=1.8 and 1.2, respectively. The kinetics of the non-isothermal decompositions of the two carbonates, analysed by the Ozawa and Coats-Redfern methods, were in keeping with the isothermal kinetics. “True” kinetic compensation laws were established for each decomposition of the two carbonates, including the data under both isothermal and non-isothermal conditions.

As concerns the decompositions of BaCO₃, however, there was some difference between the kinetic features relating the isothermal and non-isothermal conditions. A “true” kinetic compensation law was not established in this case.

Zusammenfassung

Die Kinetik der thermischen Zersetzung von CaCO₃, SrCO₃ und BaCO₃ zu den Oxiden wurden durch Thermogravimetrie bei konstanter und linear ansteigender Temperatur untersucht. Die Kinetik der isothermen Zersetzung von Calcium- und Strontium-carbonat folgt dem GesetzR _n =1−(1 −α)^1/n, won=1,8 bzw. 1,2. Die Kinetik der nichtisothermen nach den Methoden von Ozawa und Coats-Redfern analysierten Zersetzung der zwei Carbonate ist in Übereinstimmung mit der isothermen Zersetzung. „Wahre“ kinetische Kompensationsgesetze wurden für die Zersetzung der beiden Carbonate erhalten, einschließlich der sich sowohl auf isotherme als auch auf nichtisotherme Bedingungen beziehenden Daten. Was die Zersetzung von Bariumcarbonat betrifft, so wurden einige Unterschiede im kinetischen Verhalten bei der Zersetzung unter isothermen und nichtisothermen Bedingungen festgestellt. Ein „wahres“ kinetisches Kompensationsgesetz konnte in diesem Falle nicht ermittelt werden.

Резюме

Кипетика термическо го разложения карбон атов кальция, стронция и ба рия до их оксидов была изучена с помощью термограви метрии при постоянной и линейно увеличивающейся тем пературе. Кипетика изотермического раз ложения карбонатов к альция и стронция описываетс я закономR _n =1−(1−а)^1/n, гдеп равно, соответственн о, 1,8 и 1,2. Кинетика неизотерми ческого разложения э тих двух карбонатов, анализ ко торой проводился методами Озавы и Коут ся-Рэдферна, соответс твовала таковой при изотерми ческом разложении. Для каждого разложен ия обоих карбонатов б ыли установлены «истинн ые» кинетические компенсационные зак оны, включая данные изотермического и не изотермического раз ложения. Однако, относительно разложения карбонат а бария, наблюдали некоторые различия между кинетикой изотермич еского и неизотермич еского разложения. Для этого соединения не был установлен какой-либ о «истинный» компенс ационный закон.