Untersuchungen zur Protonenleitfähigkeit und -diffusion in den Alkalimetallhydroxiden NaOH, KOH, RbOH und CsOH:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
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1997
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1
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGEN
5
KURZFASSUNG
7
1
EINLEITUNG
UND
PROBLEMSTELLUNG
9
2
GRUNDLAGEN
15
2.1
DIFFUSION
UND LEITFAEHIGKEIT
.
15
2.1.1
DIFFUSION
UND
LEITFAEHIGKEIT
.
15
2.1.2
DIE
NERNST-EINSTEIN-BEZIEHUNG
UND
DAS
HAVEN-VERHAELTNIS
.
18
2.1.3
FREQUENZABHAENGIGKEIT
DER
LEITFAEHIGKEIT
G
.
19
2.2
GRUNDLAGEN
ANGEWANDTER
MESSMETHODEN
.
23
2.2.1
ZUR
AUSWAHL
DER
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
FUER
ALKALIMETALLHYDROXIDE
.
23
2.2.2
IMPEDANZSPEKTROSKOPIE
.
24
2.2.3
GRUNDLAGEN
DER
MIKROWELLENMESSUNGEN
.
27
2.2.3.1
WELLENAUSBREITUNG
IM
RECHTECKHOHLLEITER
.
28
2.2.3.2
BESTIMMUNG
DER
LEITFAEHIGKEIT
G
'
(TO)
UND
DER
DIELEKTRIZITAETSFUNKTION
E
'
(CO)
.
30
2.2.4
DIFFUSIONSMESSUNGEN
DURCH
ANWENDUNG
DES
FELDGRADIENTEN-NMR-VERFAHRENS
.
33
2.2.5
SPIN-GITTER-RELAXATION
UND
SPIN-SPIN-RELAXATION
IN
FESTKOERPERN
.
36
2.2.6
MESSUNG
DER
SPIN-GITTER-RELAXATIONSZEIT
TJ
UND
DER
SPIN-SPIN-RELAXATIONSZEIT
T
2
.
39
2.3
STRUKTUREN
UND
RELEVANTE
MATERIALEIGENSCHAFTEN
DER
ALKALIMETALLHYDROXIDE
.40
2.3.1
PRAEPARATION
UND
STRUKTURAUFKLAERUNG
IN
DER
LITERATUR
.
40
2.3.2
PHASENUMWANDLUNGEN
DER
ALKALIMETALLHYDROXIDE
IM
UEBERBLICK
.
41
2.3.3
VERHALTEN
GEGENUEBER
H2O:
LOESLICHKEIT
UND
REAKTIVITAET
IN
BEZUG
AUF
WASSER
.
42
2.3.4
PHASENDIAGRAMME:
MOH
UND
H
2
O;
MOH
UND
M
2
CO
2
.
45
2.3.5
DIE
KRISTALLSTRUKTUREN
DER
ALKALIMETALLHYDROXIDE
IM
VERGLEICH
.
51
2.3.6
TRANSPORTEIGENSCHAFTEN
IN
ALKALIMETALLHYDROXIDEN
.
55
2.3.7
DIE
MONOHYDRATE
MOH
YY
H
2
O
.
56
2.3.7.1
NAOH
YY
H
2
O,
KOH
YY
H
2
O
UND
RBOH
YY
H
2
O
.
56
2.3.7.2
KRISTALLSTRUKTUR
UND
TRANSPORTEIGENSCHAFTEN
VON
CSOH
YY
H
2
O
.
56
2
3
MESSMETHODEN
UND
MESSANORDNUNGEN
59
3.1
DSC-DIFFERENTIAL
SCANNING
CALORIMETRY
.
59
3.2
DIE
PFG-NMR
MESSANORDNUNG
.
61
3.3
NMR-PROBENGEFASSE
UND
MESSBEDINGUNGEN
.
63
3.4
AUFBAU
DER
IMPEDANZMESSZELLE
.
66
3.5
AUFBAU
DER
MIKROWELLENMESSZELLE
.
69
4
PRAEPARATION
UND
CHARAKTERISIERUNG
73
4.1
PRAEPARATIVE
METHODEN
.
73
4.1.1
DARSTELLUNG
VON
HOCHREINEM
CAESIUM
UND
KALIUM
.
74
4.1.2
UMSETZUNGEN
DER
ALKALIMETALLE
CS
UND
K
MIT
WASSERDAMPF
.
76
4.1.3
UMSETZUNG
DES
CAESIUMS
MIT
SAUERSTOFF
ZU
CS
2
O
.
71
4.1.4
ENTWAESSERN
VON
ALKALIMETALLHYDROXIDHYDRATEN
.
80
4.1.5
UMSETZUNGEN
DER
ALKALIMETALLHYDRATE
MIT
AMIDEN
.
82
4.2
CHARAKTERISIERUNG
DER
PROBEN
.
83
4.2.1
AUSSEHEN
UND
ROENTGENAUFNAHMEN
.
83
4.2.2
RESULTATE
DER
DSC-MESSUNGEN
.
85
4.2.2.1
NAOH
.
86
4.2.2.2
KOH
.
90
4.2.2.3
RBOH
.
91
4.2.2,.4
CSOH
.
92
4.2.2.5
C
S
OH-H
2
O
.
93
4.2.3
DIE
RELAXANONSZEITEN
T\
UND
T
2
VON
NAOH
UND
KOH,
RBOH
UND
CSOH
.
94
4.2.4
EPR-MESSUNGEN
ZUR
DETEKTION
VON
PARAMAGNETISCHEN
VERUNREINIGUNGEN
.
98
5
ERGEBNISSE
99
5.1
BESTIMMUNG
DER
LEITFAEHIGKEITEN
.
99
5.1.1
NAOH
.
99
5.1.1.1
ERGEBNISSE
AUS
DER
IMPEDANZSPEKTROSKOPIE
.
100
5.1.1.2
FREQUENZABHAENGIGE
LEITFAEHIGKEIT
O
'
(TO)
.
105
3
5.1.1.3
DIE
DIELEKTRIZITAETSKONSTANTE
E
'.
105
5.1.2
KOH
UND
RBOH
.
108
5.1.3
CSOH
UND
CSOH
YY
H
2
O
.
110
5.2
DER
TRACER-DIFFIISIONSKOEFFIZIENT
AUS
DEN
PFG-NMR-MESSUNGEN.
.
114
5.2.1
BESONDERHEITEN
DER
HYDROXIDPROBEN
.
114
5.2.2
NAOH,
NAOH
YY
H
2
O
.
116
5.2.3
KOH
.
119
5.2.4
RBOH
.
122
5.2.5
CSOH,
CSOH
YY
H
2
O
.
123
5.2.6
VERGLEICH
VON
LEITFAEHIGKEIT
UND
DIFFUSION
FUER
CSOH
YY
H
2
O
.
125
6
DISKUSSION
129
6.1
DEFEKTCHEMIE
DER
HYDROXIDE
.
129
6.2
NAOH
.
133
6.2.1
VERGLEICH
DER
LEITFAEHIGKEIT
MIT
DATEN
AUS
DER
LITERATUR
.
133
6.2.2
DF/D
C
-
EIN
UNGEWOEHNLICHES
HAVEN-VERHAELTNIS
.
136
6.2.3
MOEGLICHE
PROTONENTRANSPORTMECHANISMEN
FUER
NAOH
.
139
6.3
KOH,
RBOH
UND
CSOH
.
145
6.3.1
VERGLEICH
DER
LEITFAEHIGKEITEN
MIT
DER
LITERATUR
.
145
6.3.2
DIE
HAVEN-VERHAELTNISSE
DJ
ZD
O
.
148
6.4
GESAMTVERGLEICH
DER
LEITFAEHIGKEITEN
ALLER
HYDROXIDE
.
151
6.5
AUSBLICK
.
153
7
ZUSAMMENFASSUNG
155
LITERATUR
159
ANHANG
167 |
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