Liquid-solid phase transformation of potassium iodide aqueous solutions of different concentrations held inside a porous material

Abstract

Calorimetric analysis shows a succession of transformations inside and outside the pores, whose characteristics depend on the concentration of the solution and the amount of porous body present.

For a given porous body, whatever the initial concentration of the solution, the capillary condensate concentration evolves systematically, during cooling, towards the eutectic concentration even if the initial salt concentration is higher than the eutectic one. It should be noted that this phenomenon indicates migration outside the pores of water or potassium iodide according to the initial concentration.

For various samples whose pore size is decreasing, successive solidification of divided water and eutectic occurs at decreasing temperatures. The freezing temperature depression of water in divided KI solutions does not seem to be a function of the salt concentration but is dependent mainly on the division effect. A nearly linear relationship between pore radius and the reciprocal of temperature depression may experimentally be established for divided eutectic.

Zusammenfassung

Kalorimetrische Analyse zeigt eine Reihe von Umwandlungen inner- und außerhalb von Poren, wobei die Charakteristik der Umformungen von der Konzentration der Lösung sowie von der Menge des anwesenden porösen Körpers abhängt. Bei einem gegebenen porösen Körper verändert sich die Konzentration des Kapillarkondensates unabhängig von der Ausgangskonzentration systematisch immer in Richtung der eutektischen Konzentration, auch wenn die Salzkonzentration zu Beginn über der eutektischen Konzentration liegt. Man muß bemerken, daß diese Erscheinung je nach Ausgangskonzentration auf Migration von Wasser oder Kaliumjodid außerhalb der Poren hinweist.

Für verschiedene Proben mit abnehmender Porengröße findet bei sinkender Temperatur ein nacheinanderfolgendes Erstarren von getrenntem Wasser und Eutektikum statt. Die Gefrierpunktserniedrigung von Wasser in derartig getrennten KI-Lösungen scheint nicht eine Funktion der Salzkonzentration zu sein sondern hauptsächlich vom Separierungseffekt abzuhängen. Für unterteilte Eutektika konnte ein annähernd linearer Zusammenhang zwischen dem Porenradius und dem Reziproken der Temperaturerniedrigung festgestellt werden.