Comparative study of single-crystal dehydration of LiCOOH.H₂O and Li₂SO₄·H₂O

Abstract

The kinetics of isothermal dehydration of two crystal hydrates with equivalent water molecule sublattices (LiCOOH.H₂O and LiSO₄.H₂O) was investigated in vacuum with a quartz crystal microbalance, and the dynamics of structural reorganization of the substances was studied by the synchrotron radiation method. Differences were found both in the nucleation stage and in the stage of reaction interface advance. The results indicate that the kinetic behaviour of isothermal decomposition of solids is determined by the structural reorganization of a metastable intermediate.

Zusammenfassung

Die Kinetik der isothermen Entwässerung zweier Kristallhydrate mit gleichartigen Teilgittern der Wassermoleküle wurde untersucht mittels isothermer TG im Vakuum und Synchrotron-Röntgenbeugung. Unterschiede zwischen beiden Materialien werden sowohl in der Keimbildungswie- wei in der Ausbreitungsphase gefunden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kinetik der isothermen Zersetzung fester Stoffe durch die strukturelle Reorganisation eines metastabilen Zwischenprodukts bestimmt wird.

Резюме

Исследована кинетик а изотермической дегидратации двух кр исталлогидратов HCOOLi.H₂O и Li₂SO₄.H₂O с одинаковой п одрешеточной молеку лой воды. Дегидратация изучалась в вакууме с помощью кварцевых ми кровесов, а динамика структурно го преобразования этих соединений — мет одом синхротронного излучения. Установлены различи я как на стадии образования ц ентров кристаллизац ии, так и на стадии продвижения р еакционной поверхности раздела. Результаты показали, что кинетическое поведе ние изотермического разложения твердых т ел определяется стру ктурным преобразованием мет астабильного промежуточно продук та.