Journal of thermal analysis

, Volume 38, Issue 3, pp 421–428 | Cite as

A kinetic study of water evolution from a molten hydrated salt

The dehydration of meso lithium potassium tartrate dihydrate
  • A. K. Galwey
  • G. M. Laverty
  • V. B. Okhotnikov
  • J. O'Neill
Article

Abstract

Meso lithium potassium tartrate dihydrate melted before dehydration and a kinetic study of this reaction has been completed. This system is of interest in establishing the kinetic characteristics of a homogeneous rate process in the absence of added solvent. Results are of interest in considering the mechanisms of solid or condensed state reactions where melting is a possibility.

The evolution of the initial 1.2H2O from the single crystal dihydrate reactants was zero order, the rate then became deceleratory and the first order expression was obeyed to 1.6H2O. The activation energy of the process was high, 230±10 kJ mol−1 (350–380 K). Evolution of the remaining water occurred by a slower first-order process to give the anhydrous salt. The dehydration of crushed powder reactant was initially relatively more rapid but was deceleratory throughout, obeying the first order equation. It is concluded that salt dehydration is controlled by the rate of surface release of water that is comparatively mobile within the reactant melt.

Keywords

kinetics meso lithium potassium tartrate dihydrate molten hydrated salt 

Zusammenfassung

Meso-Lithiumkaliumtartrat-Dihydrat schmilzt noch vor der Dehydratation, eine kinetische Untersuchung dieser Reaktion wurde vollzogen. Dieses System ist interessant für die Abschätzung kinetischer Parameter von Prozessen mit gleichbleibender Geschwindigkeit ohne Gegenwart zugesetzter Lösungsmittel. Die Ergebnisse sind von Interesse bei überlegungen zu Mechanismen von Feststoffreaktionen oder Reaktionen im kondensierten Zustand, bei denen Schmelzen als Möglichkeit auftritt.

Die Freisetzung der ersten 1.2 H2O aus den Einkristall-Dihydratreaktanden ist eine Reaktion nullter Ordnung, anschlie\end wird die Geschwindigkeit verlangsamt und unterliegt bis 1.6 H2O einem Ausdruck erster Ordnung. Der Vorgang weist eine hohe Aktivierungsenergie auf: 23010 kJ/mol (bei 350–380 K). Die Freisetzung des restlichen Wassers erfolgt in einer langsameren Reaktion erster Ordnung, man erhält das wasserfreie Salz. Die Dehydratation von zerkleinerten pulverisierten Reaktanden verlief anfangs relativ schneller, verlangsamt dann jedoch ganz und gar und unterliegt einer ersten Reaktionsordnung. Es wird geschlu\folgert, da\ die Dehydratation des Salzes durch die Freisetzungsgeschwindigkeit des Wassers an der Oberfläche kontrolliert wird, wobei das Wasser innerhalb der Reaktionsschmelze relativ beweglich ist.

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Copyright information

© Wiley Heyden Ltd, Chichester and Akadémiai Kiadó, Budapest 1992

Authors and Affiliations

  • A. K. Galwey
    • 1
  • G. M. Laverty
    • 1
  • V. B. Okhotnikov
    • 2
  • J. O'Neill
    • 1
  1. 1.School of chemistryThe Queen's University of BelfastBelfastNorthern Ireland
  2. 2.Institute of Solid State ChemistryNovosibirskUSSR

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