The thermal behaviour of compounds in the Ca-S-O system

Abstract

Simultaneous thermogravimetry and differential thermal analysis up to ca. 1400‡C of the thermal stability of CaSO₃, CaS, CaSO₄ and physical mixture of CaS and CaSO₄ (molar ratio = 1∶3) both in air and nitrogen atmosphere has allowed overlapping reactions to be defined. The thermal decomposition of CaSO₃ in air does not result in CaO and SO₂ either, but after disproportionation reaction they are formed via the system: 3CaSO₄ + CaS→ →4CaO + 4SO₂. The oxidation reactions of CaSO₃ and CaS should also be taken into account. The data from the X-ray diffraction analysis of the stable solid intermediates and from the polythermal X-ray diffraction studies provide supporting evidence for the proposed reaction mechanisms.

Zusammenfassung

Durch eine simultane TG- und DTA-Untersuchung der thermischen Stabilität von CaSO₃, CaS, CaSO₄ und eines physikalischen Gemisches aus CaS und CaSO₄ (Molverhältnis 1∶3) bis zu einer Temperatur von 1400Cs sowohl in Stickstoff als auch in Luft wurde es ermöglicht, überlappende Reaktionen zu definieren. Die thermische Zersetzung von CaSO₃ in Luft ergibt weder CaO noch SO₂, jedoch werden sie nach ein Disproportionierungsreaktion über das folgende System gebildet: 3CaSO₄ + CaS → 4CaO + 4SO₂. Auch die Oxidationsreaktionen von CaSO₃ und CaS sollten in Betracht gezogen werden. Die Richtigkeit der vorgeschlagenen Reaktionsmechanismen wird durch die Ergebnisse der Röntgendiffraktionsuntersuchungen der stabilen festen Zwischenprodukte und durch polythermische Röntgendiffraktionsuntersuchungen bestätigt.