Abstract
The thermal decomposition of four commercial powders and of differently stored single crystals of sodium hydrogen carbonate is studied by power compensation DSC and by optical and FT-IR microscopy. Independently of manufacturer, specified purity and price, the thermal curves of all the commercial powders show a more or less pronounced low temperature peak preceding the one due to the main decomposition. Such small peak is not observed when samples of laboratory recrystallized material are used. However the thermal behaviour of the latter preparation differs remarkably depending on storage conditions: the material kept in closed glass containers decomposes at temperatures higher than those of the material stored in a dessiccator in the presence of concentrated H2SO4.
The observation by optical microscopy of the behaviour of the surfaces of single crystals coming from different storage conditions when the temperature is raised in a Kofler heater helps the interpretation of the data collected.
The mechanism of the decomposition is discussed and the relevant kinetic parameters reported.
Zusammenfassung
Mittels Leistungskompensations-DSC sowie mittels optischer und FT-IR Mikroskopie wurde die thermische Zersetzung von vier handelsüblichen, Pulvern und verschieden gelagerten Einkristallen aus Natriumhydrogenkarbonat untersucht. Unabhängig von Hersteller, angegebener Reinheit und Preis zeigen die thermischen Kurven aller handelsüblichen Pulver einen mehr oder weniger ausgeprägten Niedertemperaturpeak, der demjenigen für die Hauptzersetzung vorangeht. Werden Proben aus im Labor umkristallisierten Material verwendet, können derartig kleine Peaks nicht beobachtet werden. Auf alle Fälle unterscheidet sich das thermische Verhalten letzterer Darstellungsmethode bedeutend, je nach Lagerungsbedingungen: Substanzen in verschlossenen Glasbehältnissen zersetzen sich bei einer höheren Temperatur als Substanzen, die in einem Exsikkator in Gegenwart von cc.H2SO4 gelagert wurden.
Die Beobachtung des Verhaltens der Oberfläche von Einkristallen aus verschiedenen Lagerungs-bedingungen mittels Lichtmikroskopie in einem Kofler-Mikroskop bei steigender Temperatur unterstützen die Interpretation der gesammelten Angaben.
Der Zersetzungsmechanismus wird diskutiert und die relevanten kinetischen Parameter beschrieben.
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Guarini, G.G.T., Dei, L. & Sarti, G. The thermal decomposition of NaHCO3 powders and single crystals. Journal of Thermal Analysis 44, 31–44 (1995). https://doi.org/10.1007/BF02547131
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