Thermochemistry of hydrated rare earth orthophosphates

The hydrated rare earth orthophosphates LnPO₄ ·xH₂O (Ln=La-Dy) contain zeolitic water in the structural channels, which is released reversibly up to 300°. The thermal stabilities of the hydrates depend upon the nature of the Ln atom. The dehydration temperature decreases with decreasing ionic radiusr of Ln³⁺, according to the general equation=(r–a)/b (where is the DSC and/or DTG dehydration peak temperature, anda andb are empirical constants depending on the experimental conditions).The contracting-area rate equation was valid for linearization of the isothermal vs. time plots in the range 0; 0.65. Kinetic values ofE, A, H⁺ and S⁺ were calculated and the kinetic stabilities of the hydrates are discussed.

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Zusammenfassung Die hydratisierten Seltenerdiphosphate LnPO₄·xH₂O (Ln=La bis Dy) enthalten in Kanälen ihrer Struktur zeolithisches Wasser, das reversibel bis 300 °C abgegeben wird. Die thermische Stabilität der Hydrate hängt von der Natur des Ln ab. Die Entwässerungstemperatur sinkt mit abnehmendem Ionenradiusr der Ln3+-Ionen gemäss:=(r–a)/b (a undb sind empirische Konstanten, die von den experimentellen Bedingungen abhängen). Die isotherme Entwässerung lässt sich im Umsatzbereich 0 0,65 mit der Gleichung für kontrahierende Fläche (zweidimensionale Phasengrenzreaktion) beschreiben. Die kinetischen Grössen AktivierungsenergieE, -enthalpieH^*, und -entropieS^* wurden berechnet und die kinetische Stabilität der Hydrate wird diskutiert.

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LnPO4·xH2O (Ln=La-Dy) , 300°. . r =(r-)/b, 9 — , a b — , . — <0; 0,65>. , , ^* S^* .