Untersuchung zur Segregation von Ammoniumfluorid bei Eis-Einkristallen

Abstract

The composition of ice single crystals grown from dilute aqueous solutions of ammonium fluoride (concentrationsc ₀=4×10⁻⁴...5×10⁻² mole/I) was investigated. The crystals were divided into parts, which were melted separately. Then the electrical conductivities and thepH-values of the melts were measured. A comparison of the measured values with those of the aqueous solutions of ammonium fluoride shows that the components of ammonium fluoride were not built into the ice in ratios corresponding to the stoichiometric composition of the NH₄F molecule. Therefore, it is impossible to describe the segregation with only one segregation coefficient. The acid components are predominating in the crystals. The deviation from the stoichiometric composition is largest in the initial parts of the crystals.

Zusammenfassung

Eis-Einkristalle, die aus verdünnten wäßrigen Ammoniumfluoridlösungen (Konzentrationenc ₀=4·10⁻⁴...5·10⁻² mol/l) gezüchtet worden waren, wurden auf ihre Zusammensetzung hin untersucht. Dazu wurden sie zerteilt, die Teilstücke einzeln aufgeschmolzen und die elektrische Leitfähigkeit und derpH-Wert der Schmelzen gemessen. Der Vergleich dieser Meßwerte mit den Daten wäßriger Ammoniumfluoridlösungen zeigt, daß die Bestandteile des Ammoniumfluorids nicht in dem Verhältnis in das Eis eingebaut werden, das der stöchiometrischen Zusammensetzung des NH₄F-Moleküls entspricht. Man kann die Abscheidung daher nicht mit einem einzigen Verteilungskoeffizienten beschreiben. In den Kristallen überwiegen die sauren Bestandteile. Die Abweichung von der stöchiometrischen Zusammensetzung ist am Kristallanfang am größten.

Résumé

On a étudié la composition des monocristaux de glace produits par des solutions aqueuses de fluorure d’ammonium (concentrationsc ₀=4·10⁻⁴...5·10⁻² mole/l). Après avoir scié les cristaux en morceaux, on a fondu individuellement chacun de ceux-ci et on a mesuré la conductivité électrique et la valeurpH de ces eaux de fonte. En comparant ces valeurs avec celles relatives aux solutions aqueuses de fluorure d’ammonium on remarque que les composants du fluorure d’ammonium ne se retrouvent pas dans la glace en proportion stoïchiométrique. Par conséquent on ne saurait décrire la ségrégation par un seul coefficient. On a trouvé en outre que la déviation de la composition stoïchiométrique est la plus grande dans les parties initiales des cristaux.