Thermogravimetric and EPR study of the vacuum thermal decomposition of some zinc and copper(II) chromates |
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| Authors: | Z Gabelica E G Derouane R Hubin |
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| Institution: | (1) Département de Chimie, Laboratoire de Catalyse, Facultés Universitaires de Namur, 61, rue de Bruxelles, B-5000 Namur, Belgium;(2) Département de Chimie Générale et de Chimie Physique, Université de Liège, Sart Tilman par Liège 1, B-4000, Belgium |
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| Abstract: | The thermal decompositions in vacuum of the compounds ZnCrO4, ZnCrO4·3.5 Zn(OH)2·H2O and CuCrO4 have been investigated using a combination of various techniques: TG, EPR, IR and X-ray.While the TG and X-ray data confirm the final formation of Cu(I) and Zn chromites with the spinel structure resulting from the spontaneous thermal reduction of the Cr(VI) ions, EPR reveals the progressive formation and decay of the following intermediate paramagnetic species: Cr(V) ions and Cr(III) species either dispersed in theM(II) oxide bulk and/or clustered in a Cr2O3-like phase, or finally ordered in the chromite phase formed at high temperature.The paramagnetic species which appear, as well as their temperature ranges of stability, are strongly dependent on the nature of theM(II) ion and the Cr(III)/M(II) ratio.The successive detection of these intermediates by EPR yields some detailed information about the decomposition mechanisms of the chromates.
Zusammenfassung Die thermische Zersetzung der Verbindungen: ZnCrO4, ZnCrO4·3.5 Zn(OH)2 · H2O und CuCrO4 in Vakuum wurde unter Anwendung der Kombination verschiedener Techniken, wie TG, EPR, IR und Röntgen, untersucht.Während die TG- und Röntgen-Daten die schließlich erfolgende Bildung der Chromite von Cu (I) Zn mit der aus der spontanen thermischen Reduktion der Cr (VI)-Ionen hervorgehenden Spinellstruktur bestätigen, zeigt EPR die progressive Bildung sowie den Zerfall der folgenden intermediären paramagnetischen Species: Cr(V)-Ionen und Cr(III)-Species entweder in der Masse desM (II)-Oxids dispergiert und/oder in einer Cr2O3 ähnlichen Phase eingeschlossen oder aber endlich in der bei hoher Temperatur gebildeten Chromitphase geordnet.Sowohl die auftretenden paramagnetischen Species als auch der Temperaturbereich, in welchem sie stabil sind, hängen stark von der Beschaffenheit desM (II)-Ions und des Verhältnisses Cr(III) (M/II) ab.Der schrittweise Nachweis dieser Zwischenprodukte durch EPR erbringt einige eingehende Informationen über die Zersetzungsmechanismen der Chromate.
                     ZnCrO44, ZnCrO4. 3.5 Zn(OH)2·H2O CuCrO4,      , ,   ,   ,    .     ,  Cr(VI).  : Cr(V) Cr(III),   , Cr2O3, , .   (II) Cr(III)/()II). .
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