DSC investigation of oxygen subsystem in Ba-Y-Cu-O superconductors

DSC investigations have been performed for a series of compounds Ba₂YCu₃O_y with the oxygen content varying in the rangey=6.0...6.9 by means of various heat treatments at 800–1200 K followed by quenching, or through the chemical extraction of oxygen by placing the sample in dihydrogen at 470–490 K. The sample preserving a constant oxygen content during heating in nitrogen exhibited exothermal effects between 450 and 850 K. It has been shown that the H vs. y function reaches maximum aty 6.5. Kinetic measurements have shown that the diffusive mobility of oxygen atoms in the lattice is responsible for these effects, viz. the Arrhenius and cooperative processes of reorganization in the non-equilibrium oxygen subsystem of the bulk.

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Zusammenfassung Für eine Reihe von Verbindungen der allgemeinen Formel Ba₂YCu₃O_y und einem Sauerstoffgehalt vony=6.0....6.9 wurden mittels verschiedener Wärmebehandlungen bei 800–1200 K, gefolgt durch Abschrecken oder beim chemischen Sauerstoffentzug durch Einbringen der Probe in Diwasserstoff bei 470–490 K DSC-Untersuchungen durchgeführt. Wird die Probe in Stickstoff erhitzt, so behält sie ihren Sauerstoffgehalt bei und zeigt bei 450–850 K einen exothermen Effekt. Es wurde gezeigt, daß die Funktion H(y) bei etwa y=6.5 ein Maximum erreicht. Kinetische Messungen zeigen, daß für diesen Effekt die diffusive Beweglichkeit der Sauerstoffatome im Gitter verantwortlich ist.

     

Untersuchungen in den Systemen: Hafnium—Bor—Stickstof und Zirkonium—Bor—Stickstoff

Zusammenfassung Der Dreistoff Hf–B–N wird an heißgepreßten, vakuumgeglühten und zum Teil im Lichtbogen geschmolzenen Proben röntgenographisch und metallographisch untersucht, die Untersuchungen an Zr–B–N weitergeführt. Es tritt keine ternäre Phase auf, so daß die Aufteilung der Phasenfelder durch die Kristallarten der Randsysteme bestimmt wird. Besonderes Augenmerk wurde auf die Verhältnisse beim Monoborid gelegt. Das früher angegebene Monoborid HfB mit B 1-Struktur läßt sich bei extrem reinen Zweistoffproben nicht mehr beobachten, ein B 27-Typ ist dagegen nachweisbar. Die Gitterkonstanten sind:a=6,517,b=3,218,c=4,919 Å. Im Randsystem Hf–N tritt zwischen -Hf und HfN mindestens noch ein weiteres hafniumreiches Nitrid auf. In der kubischen HfN_1–x -Phase (Bereich 42 bis 52 At% N), können beträchtliche Mengen Stickstoff durch Bor unter Gitteraufweitung ausgetauscht werden. Der -HfMk nimmt nur wenig Bor auf. Die beiden Boridphasen haben praktisch keine Löslichkeit für Stickstoff. Die röntgenographischen Befunde werden durch Gefügeaufnahmen bestätigt.Im Randsystem Zr–B scheint die früher angegebene kubische ZrB-Hochtemperaturphase ebenfalls nicht zu existieren. Im Bereich von 50 At% B werden für das Bestehen einer Monoboridphase mit B 27-Struktur keine Anzeichen gefunden. ZrB₂ vermag kaum Stickstoff aufzunehmen. Der Bereich von Zr(N,B)_1–x wurde festgelegt, wobei durch den Stickstoffaustausch ebenfalls-Gitteraufweitung erfolgt. Der Homogenitätsbereich der ZrN_1–x Phase reicht von 35 bis 50 At% N.Mit 24 Abbildungen     

Gas-chromatographische Bestimmung von Spuren von n-Butylzinnverbindungen (Tetra-, Tri-, Di-) in Luft

Zusammenfassung n-Butylzinnverbindungen (Tetra-, Tri-, Di-) wurden aus der angesaugten Luft an Chromosorb 102 adsorbiert, mit HCl-haltigem Diethylether desorbiert, falls nötig mit Methylmagnesiumchlorid umgesetzt und die methylierten Verbindungen gas-chromatographisch mit einem zinnspezifischen flammenphotometrischen Detektor bestimmt. Die mittlere Wiederfindungsrate (0,09–40 g) von Bis(tri-n-butylzinn)oxid (TBTO) betrug: 93,3%; Streubereich der Einzelwerte ± 9,3% (P=95%, N=11). Wird 1 m³ Luft angesaugt, lassen sich noch Konzentrationen an n-Butylzinnverbindungen (Tetra-, Tri-, Di-) von 0,05 g/m³ bestimmen.In einem mit einer TBTO-haltigen Dispersionsfarbe gestrichenen Raum wurde die Temperaturabhängigkeit der Tri-n-butylzinn-Konzentration in der Luft untersucht. Der Vergleich mit den Resultaten von Bestimmungen des Totalzinngehaltes läßt den Schluß zu, daß in der Luft nur Tri-n-butylzinnverbindungen vorlagen.

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GLC-determination of traces of n-butyltin compounds (tetra-, tri-, di-) in the air

Summary n-Butyltin compounds (tetra-, tri-, di-) have been adsorbed on Chromosorb 102 from the aspired air, desorbed with HCl-containing diethylether and, if necessary, converted to the corresponding methyl derivatives by reaction with methylmagnesium chloride. The derivatives were determined by GLC with a tin-specific flame photometric detector. The mean recovery (0.09–40 g) of bis(tri-n-butyltin)oxide (TBTO) was 93.3%; tolerance limit ±9.3% (P=95%, N=11). With an air sample of 1 m³ it is possible to measure n-butyltin compounds (tetra-, tri-, di-) in concentrations down to 0.05 g/m³.In a room coated with a TBTO-containing latex-based paint, the temperature dependence of the tri-n-butyltin concentration in the air has been studied. Comparison with results of total tin determinations allows the conclusion that the air contained only tri-n-butyltin compounds.

     

Spectrophotometric determination of microamounts of yttrium with 1-amino-4-hydroxyanthraquinone

Summary 1-amino-4-hydroxyanthraquinone (AMHA) is proposed as a spectrophotometric reagent for the determination of yttrium. The solution equilibria ofAMHA complexes with Y(III) have been studied spectrophotometrically in 50% (v/v) ethanol at 25°C and an ionic strength ofI=0.1 mol·dm^–3 (NaClO₄). The complexation reactions were investigated and characterized using graphical logarithmic analysis of the absorbance graphs. The composition, molar absorptivities, and stability constants of the chelates ofAMHA with Y(III) have been determined spectrophotometrically. A simple, rapid, selective, and sensitive method for the spectrophotometric determination of microamounts of Y(III) is developed based on the formation of the violet YLH⁺ complex with _max=580nm atpH 6.2(=0.98×10⁴l·mol^–1·cm^–1). Interferences and their elimination have been studied. Many foreign ions are tolerated in considerable amounts; 45–60 fold amounts of rare earths do not interfere with the determination of yttrium. In the determination of yttrium in synthetic polymetallic samples the relative error and relative standard deviation of the method were found to be better than 1 and 0.5%, respectively.

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Spektrophotometrische Bestimmung von Mikromengen Yttrium mit 1-Amino-4-hydroxyanthrachinon

Zusammenfassung 1-Amino-4-hydroxyanthrachinon (AMHA) wird als spektrophotometrisches Reagens zur Bestimmung von Yttrium vorgeschlagen. Die Gleichgewichte von Komplexen ausAMHA und Y(III) in Lösung wurden in 50% (v/v) Ethanol bei 25°C und einer lonenstärke vonI=0.1M (NaClO₄) untersucht. Die Komplexierungsreaktionen wurden durch graphische logarithmische Analyse der Extinktionskurven charakterisiert. Die Zusammensetzungen, die molaren Extinktionen und die Stabilitätskonstanten der Chelate vonAMHA mit Y(III) wurden spektrophotometrisch bestimmt. Eine einfache, schnelle, selektive und empfindliche Methode zur spektrophotometrischen Bestimmung von Mikromengen Y(III) wurde entwickelt. Sie basiert auf der Bildung des violetten YLH⁺-Komplexes mit _max=580 nm beipH 6.2 (=0.98×10⁴l·mol^–1·cm^–1). Störungen und ihre Beseitigung werden ebenfalls diskutiert. Viele Fremdionen werden in beträchtlichen Mengen toleriert; 45–60 facher Überschuß an Seltenen Erden stört die Bestimmung von Yttrium nicht. Der relative Fehler und die relative Standardabweichung der Methode bei der Bestimmung von Yttrium in synthetischen polymetallischen Proben waren besser als 1 bzw 0.5%.

     

Zur Existenz des Seandiummonoxides

Zusammenfassung Durch Reduktion von Sc₂O₃ mit Silicium oder Magnesium bildet sich ein Produkt mit B1-Typ und einer Gitterkonstantea=4,45 Å. Die früher bestimmten Gitterparameter im Bereich 4,48–4,54 Å gelten für Produkte, die etwas Kohlenstoff enthalten, d. h. für SxO_xC_y mitx=0,95–1,03 undy=0,03–0,05.

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Existence of scandium oxide

The reduction of Sc₂O₃ with silicon or magnesium yields a product of B1-type, lattice-constanta=4,45 Å. Lattice parameters, obtained before, at 4,48–4,54 Å are typical for substances containing some carbon, i.e. for ScO_xC_y, withx=0,95–1,03 andy=0,03–0,05.

     

Zur Abschätzung der kritischen und reduzierten Eigenschaften von Kaliumchlorid

Zusammenfassung Die kritische Temperatur von KCl wird auf Grund einer linearen Extrapolation der molaren freien Oberflächenenergie abgeschätzt. Dann folgt die kritische Dichte aus einer Extrapolation des geradlinigen Durchmessers und der kritische druck aus einer linearen Extrapolation des Logarithmus des Dampfdruckes gegen die reziproke Temperatur. Mit den abgeschätzten kritischen Daten (T _c =3000 K,P _c =220 bar, c = 0,193 g cm^–3) werden die reduzierten Eigenschaften von KCl untersucht und mit anderen Substanzen verglichen. Die größte Abweichung tritt im Dichteverhalten auf: Die reduzierte Dichte von KCl in der Nähe des Tripelpunktes übersteigt die reduzierte Dichte anderer Substanzen um einen Faktor 2–3. Diese Besonderheit wird vor allem durch die Elektrostriktion in der Ionenschmelze verursacht.

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About the estimation of critical and reduced properties of potassium chloride

The critical temperature of KCl is estimated by a linear extrapolation of the molar free surface energy. Then the critical density is deduced from an extrapolation of the rectilinear diameter and the critical pressure from a linear extrapolation of the logarithm of the vapour pressure versus the reciprocal temperature. With the estimated data (T _c =3000 K,P _c =220 bar, c = 0.193 g cm^–3) the reduced properties of KCl are investigated and compared with other substances. The largest deviation is in the behaviour of the reduced density: That of KCl near the triple point is larger than that of other substances by a factor of 2–3. This is caused mainly by the electrostriction in the ionic melt.

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Mit 5 Abbildungen

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Herrn Univ.-Prof. Dr.Matthias Pailer zum 60. Geburtstag gewidmet.     

A direct determination of 239Pu in femtomole range in aquatic solution by neutron activation

Summary A method is presented which facilitates the direct determination of ²³⁹Pu in aquatic solution by the (n,f) reaction with reactor neutrons and subsequent gamma spectrometry without chemical elaboration. Trace impurities of water constituent heavy metal elements are simultaneously determined through their (n, ) reactions. The sensitivity attained by this method is 1.6×10^–15 mol/l ²³⁹Pu by measuring the fission product pairs ¹³²Te/¹³²I or ¹⁴⁰Ba/¹⁴⁰La. The trace impurities determined in the range of 10^–810^–13 mol/l give an insight into the chemical behaviour of Pu in a given water. The natural uranium concentration plays a role to limit the Pu determination on the one hand and to help understanding the chemical behaviour of Pu on the other hand.

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Direkte Bestimmung von ²³⁹Pu in wäßriger Lösung im Femtomol-Bereich mit Hilfe der Neutronenaktivierung

Zusammenfassung Es wird eine Methode vorgestellt, die die direkte Bestimmung von ²³⁹Pu in wäßriger Lösung über die (n,f)-Reaktion mit Reaktorneutronen und mit anschließender gammaspektrometrischer Messung ohne chemische Aufbereitung ermöglicht. Spurenverunreinigungen der im Wasser enthaltenen Schwermetallelemente werden gleichzeitig über ihre (n, )-Reaktionen erfaßt. Durch die Messung der Spaltproduktpaare ¹³²Te/¹³²I oder ¹⁴⁰Ba/¹⁴⁰La wird bei dieser Methode eine Nachweisgrenze von 1,6×10^–15 mol/l ²³⁹Pu erreicht. Die bestimmten Spurenverunreinigungen im Bereich von 10^–8 bis 10^–13 mol/l geben einen Einblick in das chemische Verhalten von Pu in einem vorliegenden Wasser. Der natürliche Urangehalt spielt auf der einen Seite eine einschränkende Rolle bei der Pu-Bestimmung, trägt aber auf der anderen Seite zum Verständnis des chemischen Verhaltens von Pu bei.

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Dedicated to Prof. Dr. K. H. Lieser on the occasion of his 65th birthday     

Dissolution of copper foil in aqueous solution ofpH=2

The specific dissolution rate, expressed in mol cm^–2s^–1, and time-variation of the rest potential of copper foil in an aerated aqueous solution ofpH = 2.0 were measured.

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Die Auflösbarkeit von Kupfer-Folie in wäriger Lösung von pH 2 (Kurze Mitteilung)

Zusammenfassung Es wurde die spezifische Auflösungsgeschwindigkeit (in mol cm^–2s^–1) und die zeitliche Veränderung des Restpotentials von Kupfer-Folie in einer belüfteten wäßrigen Lösung von pH 2,0 gemessen.

     

Crystal structure of Ag2TeS3 and Na(Na1−x Ag x )TeS3 (x≈0.5) and the geometry of Te(IV)S3 polyhedra

Summary Structural data determined by single crystal X-ray experiments (T=300 K) are reported for Ag₂TeS₃ (monoclinic, Cc-C _s ⁴ ;a=6.783(1),b=11.567(2),c=7.693(1) Å; =114.44(1)°;Z=4;R=0.044) and for Na(Na_1–x Ag _x )TeS₃ x0.5; monoclinic, P2₁/c-C _2h ⁵ ;a=5.761(9),b=12.171(8),c=8.342(4) Å; =92.26(6)°;Z=4;R=0.030). In both compounds the atomic arrangements are characterized by isolated trigonal pyramidal TeS₃ polyhedra, irregularly coordinated Ag and Na atoms forming AgS₄ and (Na, Ag)S₄ polyhedra, and slightly distorted NaS₆ octahedra. Crystals of both compounds were synthesized under moderate hydrothermal conditions from an equimolar mixture of the elements in concentrated aqueous ammonia and 5N NaOH solution, respectively.

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Kristallstruktur von Ag₂TeS₃ und Na(Na_1–x Ag _x )TeS₃ (x0.5) nebst einem Vergleich der Geometrie von TeS₃-Gruppen

Zusammenfassung Es wird über die mittels Röntgenbeugungsexperimenten an Einkristallen bei 300 K bestimmten Strukturen von Ag₂TeS₃ (monoklin Cc-C _s ⁴ ;a=6.783(1),b=11.567(2),c=7.693(1) Å; =114.44(1)°;Z=4;R=0.044) und Na(Na_1–x Ag _x )TeS₃ (x0.5; monoklin, P2₁/c-C _2h ⁵ ;a=5.761(9),b=12.171(8),c=8.342(4)Å; =92.26(6)°;Z=4;R=0.030) berichtet. In beiden Verbindungen ist die Atomanordnung durch isolierte trigonal-pyramidale TeS₃-Polyeder, unregelmäßig koordinierte Ag- und Na-Atome, AgS₄- und (Na, Ag)S₄-Polyeder bildend, sowie leicht verzerrte NaS₆-Oktaeder charakterisiert. Kristalle der beiden Verbindungen wurden unter moderaten Hydrothermalbedingungen aus einem equimolaren Gemenge der Elemente und konzentrierter wäßriger Ammoniaklösung bzw. 5N NaOH-Lösung gezüchtet.