Skip to main content
SpringerLink
Log in

DSC study of the kinetics of the thermal dehydration of BaCl2 · 2H2O and BaCl2 · H2O

  • Published:
Journal of thermal analysis Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The kinetics of the thermal dehydration of various kinds of BaCl2 · 2H2O and of BaCl2 · H2O are investigated using a differential scanning calorimeter. The loss of H2O proceeds in two steps: BaCl2 · 2H2O→BaCl2 · H2O→BaCl2 and is therefore revealed by two endothermic peaks.

In the experiments at varying temperature both steps follow a contracting-circle law, after an initial acceleratory stage according to a (n=2) power law.

In the experiments at constant temperature, after an initial acceleratory stage according to a (n=2) power law, both steps (except BaCl2 · 2H2O single-crystals which follow a contracting-circle law) follow an Avrami-Erofeev law (withn=2) in the form used by Galwey and Jacobs. The activation energies for the various steps are compared and the different kinetic behaviour is discussed.

Résumé

On a étudié la cinétique de la déshydratation thermique de différentes variétés de BaCl2 · 2H2O et BaCl2 · H2O par analyse enthalpique différentielle. Le départ de l'eau s'effectue en deux étapes: BaCl2 · 2H2O→BaCl2 · H2O→BaCl2 caractérisées par deux pics endothermiques. Pour les expériences à température variable les deux étapes suivent une loi avec contraction circulaire, après une phase initiale d'accélération suivant une loi en puissance 2 (n=2). Pour les expériences à température constante, après une phase initiale suivant une loi en puissance 2 (n=2), les deux étapes (y excludant les monocristaux de BaCl2 · 2H2O) suivent la loi d'Avrami-Erofeev (avecn=2) sous la forme utilisée par Galwey et Jacobs. On compare les énergies d'activation des différentes phases et l'on discute les différences du comportement cinétique.

Zusammenfassung

Die Kinetik des Dehydrationsvorgangs von BaCl2 · 2H2O und BaCl2 · H2O wurde durch die DSC-Methode untersucht. Der Wasserverlust verläuft in zwei Stufen BaCl2 · 2H2O → BaCl2 · H2O → BaCl2

und besitzt deshalb zwei Endotherme. Die Versuche bei unkonstanten Temperaturen folgte der kontraktiven Kreisregel mit einer anfänglichen beschleunigten Periode nach der Potenzregeln=2. Die Versuche bei konstanter Temperatur zeigten nach einer anfangs beschleunigten Etappe nach der Potenzregel n=2, daß beide Stufen (abgesehen von BaCl2 · 2H2O Einkristallen) dem Avrami-Erofeev Gesetz (mit n=2) in der von Galwey und Jacobs benützten Form folgen. Die Aktivierungsenergien der verschiedenen Stufen wurden ermittelt und das verschiedene kinetische Verhalten besprochen.

Резюме

Исследована кинетик а термической дегидратации таких с оединений как ВаСl2 · 2Н2О и ВаСl2 · Н2О с п омощью дифференциал ьного сканнирующего калор иметра. Потеря воды (Н2О) проис ходит в две ступени BaCl2 · 2Н2О → ВаСl2 · Н2О → ВаС l2

и поэтому обнаружива ются два эндотермиче ских пика. В экспериментах, пров еденных при различно й температуре, обе ступ ени подчиняются правилу стягивающих ся кругов, после быстр ого начального периода п роцесс описывается правилом (Н=2) степени.

В экспериментах, пров еденных при постоянн ой температуре, после бы строго начального периода обе ступени (и сключая монокристал ВаСl2 · 2Н2О) подчиняются прав илу Аврами-Ерофеева (Н=2) в п реобразованном виде Гелве и Джекобса.

Сравниваются величи ны энергии активации, полученные для различных ступен ей, и обсуждается различн ый кинетический хара ктер процесса.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  1. J. W.Mellor, A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, 3rd ed., Vol. 3 Longmans, 1937.

  2. T. R. Ingraham andM. Rigaud, Canadian Met. Quarterly, 4, 237 and 257 (1965).

    Google Scholar 

  3. P. Groth, Chemische Kristallographie, Engelmann, Leipzig, 1906.

    Google Scholar 

  4. E. M.Chamot and C. W.Mason, Handbook of Chemical Microscopy, 3rd ed., Wiley, 1958.

  5. J. M. Thomas andT. A. Clarke, J. Chem. Soc. A, 457 (1968).

    Google Scholar 

  6. P. W. M.Jacobs and F. C.Tompkins, Chemistry of the Solid State (Garner ed.) Butterworths 1955. D. A.Young, Decomposition of Solids, Pergamon Press, 1966.

  7. G. Beech, J. Chem. Soc. A, 1903 (1969).

    Google Scholar 

  8. A. K. Galwey andP. W. M. Jacobs, Proc. Roy. Soc. A254, 455 (1960). A. K.Galwey, Chemistry of Solids, Chapman-Hall, 1967.

    Google Scholar 

  9. K. L. Mampel, Z. Phys. Chem. A187, 43 and 235 (1940).

    Google Scholar 

  10. T. A. Clarke andJ. M. Thomas, J. Chem. Soc. A, 2232 (1969).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Institute of Physical Chemistry, The University of Florence, Firenze, Italy

    G. G. T. Guarini & R. Spinicci

Authors
  1. G. G. T. Guarini
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. R. Spinicci
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Additional information

The authors are indebted to Prof. E. Ferroni for helpful advice and to the Italian Consiglio Nazionale delle Ricerche for financial support.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Guarini, G.G.T., Spinicci, R. DSC study of the kinetics of the thermal dehydration of BaCl2 · 2H2O and BaCl2 · H2O. Journal of Thermal Analysis 4, 435–450 (1972). https://doi.org/10.1007/BF01913801

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01913801

Keywords

Search

Navigation