Einsatz der TA-MS-Skimmer-Kopplung 
zur Untersuchung von Fluoriden

Michael Feist

Institut für Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin,
Hessische Straße 1-2, 10115 Berlin

 

Es wird über die Aufklärung des thermischen Verhaltens von Verbindungen aus verschiedenen Stoffklassen berichtet, wobei dem Informationsgewinn durch die Kombination von TA-MS-Skimmer-Kopplung und PulseTA® besonderes Interesse gilt.

[(amH2)1.5][Zr3(PO4)3F6]×1,5H2O (ZrPOF-3) gehört zur Gruppe der Zirkoniumphosphatfluroride, deren Verwandschaft mit den Aluminophosphat-Zeolithen (AlPO-n) auf den Templateinfluss (hier 1,4-Diaminocyclohexan, am) und die hydrothermalen Synthesebedingungen zurückgeht [1]. Der vierstufige Zersetzungsverlauf in Luft lässt sich bei sicherer Unterscheidung von NH3, H2O und HF beschreiben als Abfolge von reversibler Dehydratation, Zusammenbruch der 2D-Matrix in der "Templat-Stufe", Verkokung und schliesslich Ausbrennen des Kohlenstoffs.

ß-CrF3 weist eine Hohlraumstruktur (HTB) auf und kann daher in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen (z.B. mit self-generated atmosphere [2] ) kleine Moleküle in die Struktur einlagern. Am Beispiel von ß-CrF3×0,05H2O×0,06NH3 wird gezeigt, dass mittels PulseTA® nicht nur die TG-Auswertung bezüglich des NH3-Gehalts korrekt vorgenommen sondern auch alle wichtigen Details des thermischen Verhaltens eines hydrolysegefährdeten Fluorids quantitativ beschrieben werden können. Voraussetzung hierfür ist u.a. eine Kalibrierung des Ionenstrom-Signals für F bzw. HF. Aufbauend auf den Empfehlungen in [3] wird eine Methode unter Verwendung von NaHF2×nH2O vorgestellt. Zur Massenzahl m/e 20 tragen neben HF+ auch H218O+ und Ar++ bei, so dass m/e 19 (F+, H3O+) als für HF charakteristische Massenzahl ausgewertet wird.

[1] M. Feist, M. Wloka, M. Epple, E. Post, E. Kemnitz, J. Mater. Chem. 8 (1998) 433.
[2] D.-H. Menz, J. Therm. Anal. 28 (1992) 321.
[3] M. Maciejewski, A. Baiker, Thermochim. Acta 295 (1997) 95.


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