On the thermal decomposition of Zn(NO3)2·6H2O and its deuterated analogue

The thermal dehydration and decomposition of Zn(NO₃)₂·6H₂O (I) were studied via DTA, TG and DSC, quantitative analysis and IR spectroscopy, and compared with those of Zn(NO₃)₂·6D₂O (II). The following phase transitions were observed: melting of the salts; partial dehydration to tetrahydrate; formation of basic nitrate-hydrate; and formation of ZnO.The sum of the enthalpies of dehydration and thermal decomposition for I was 286 kJ/mol, while that for II was 299 kJ/mol (data from DSC). The probable mechanisms were determined from the TG curves and the formal kinetic parameters were calculated for the two stages of thermal decomposition. Calculations with an equation of the accelerating-type exponential law gave for the formation of basic zinc nitrate-hydrateE ^*=59 kJ/mol for I andE ^*=64 kJ/mol for II. For the decomposition of the basic salt, the equation for bidimentional diffusion yieldedE ^*=127 kJ/mol for I andE ^*=138 kJ/mol for II.

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Zusammenfassung Mittels DTA, TG, DSC, Elementaranalyse und IR-Spektroskopie wurde die thermische Dehydratation und Zersetzung von Zn(NO₃)₂ · 6H₂O (I) untersucht und mit der von Zn(NO₃)₂· 6D₂O (II) verglichen. Folgende Phasenumwandlungen konnten beobachtet werden: Schmelzen des Salzes; teilweise Dehydratation zu Tetrahydrat; Bildung von basischem Nitrathydrat; und Bildung von ZnO. Die Summe der Enthalpien für Dehydratation und Zersetzung betrug für I 286 kJ/mol und für II 299 kJ/mol (berechnet aus DSC). Die wahrscheinlichen Mechanismen wurden auf Grundlage der TG-Kurven festgelegt und die formalen kinetischen Parameter für die zwei Schritte der thermischen Zersetzung berechnet. Berechnungen ergaben für die Bildung des basischen ZinknitrathydratesE _m ^* =59 kJ/mol bei I undE ^*=64 kJ/mol für II. Für die Zersetzung des basischen Salzes lieferte eine Gleichung für zweidimensionale DiffusionE ^*=127 kJ/mol für I undE ^*=138 kJ/mol für II.

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, , , (I). (II). ; , , - . , I 286 · ^–1, II 299 · ^–1. , . , , ^* I - 59 · ^–1, II- 64 · ^–1. ^* , , I II, , 127 138 · ^–1.