ISSN:
0044-2313
Keywords:
Nickel titanate
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phase transition
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thermodynamic data
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electrical conductivity
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Chemistry
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Inorganic Chemistry
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Description / Table of Contents:
Contributions to the Properties of Titanates with Ilmenite Structure. II. Study on the Thermodynamics and the Electrical Conductivity of NiTiO3 and Other Phases with Ilmenite StructureNiTiO3 shows a phase transition at high temperatures (Tc = 1290°C). The standard enthalpy and entrop of the reaction NiO + TiO2 = NiTiO3 was estimated for temperatures above and below the transition temperature using emf-measurements based on the following solid state galvanic cell: Ni,TiO2, NiTiO3|ZrO2(+CaO)|Ni,NiO. The transition enthalpy was found to be 18 ± 2 kJmol-1, The transition entropy is 12 ± 1 JK-1mol-1. This is in good agreement with the calculated entropy change for an order-disorder transition (11.5 JK-1mol-1).The influence of other cations like Mg2+ and Co2+ on the transition temperature was investigated by measurements of the electrical conductivity as a function of composition. Ni1-xMgxTiO3 shows a strong shift of the transition to higher temperatures if a small part of the Ni2+ was replaced by Mg2+. A linear correlation between the temperature shift and the amount of Co2+ was found for Ni1-xCoxTiO3. Thermoanalytical investigations reveal an endothermic peak during the heating period some degrees below the melting point of CoTiO3. The substitution of Ge4+ for Ti4+ is without any influence on the transition temperature. By doping the NiTiO3 with Ga2O3, the anomalous increase of the electrical conductivity with temperature is shifted to lower temperatures.
Notes:
NiTiO3 zeigt bei hohen Temperaturen einen Phasenübergang mit einer kritischen Temperatur von ca. 1290°C. Durch EMK-Messungen mit Hilfe der galvanischen Festkörperkette Ni,Tio2, NiTiO3|ZrO2/(+CaO)|Ni,NiO wurde die Standardreaktionsenthalpie bzw. -entropie der Reaktion NiO + TiO2 = NiTiO3 ober - bzw. unterhalb des Phasenübergangs bestimmt. Die daraus ermittelte molare Umwandlungsenthalpie beträgt 18 ± 2 kJmol-1, die molare Umwandlungsentropie 12 ± 1 JK-1mol-1. Für einen angenommenen Ordnungs-Unordnungsübergang folgt als Änderung der Konfigurationsentropie 11,5 JK-1mol-1, was sehr gut mit dem experimentell bestimmten Wert übereinstimmt.Der Einfluß von zugesetzten Fremdionen auf den Ordnungs-Unordnungsübergang wurde durch Messung der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit überprüft. Mischkristalle Ni1-xMgxTiO3 zeigen bereits bei geringen Magnesiumgehalten eine starke Verschiebung des Übergangs zu höheren Temperaturen. Leitfähigkeitsmessungen an Ni1-xCoxTiO3 ergeben einen linearen Zusammenhang zwischen der Lage der Leitfähigkeitsanomalie und dem Cobaltgehalt. Für das reine CoTiO3 sollte der übergang knapp unterhalb des Schmelzpunktes zu beobachten sein, -was durch DTA-Untersuchungen bestätigt werden konnte. Der Ersatz eines Teils des Titans durch Germanium ergibt keinen signifikanten Einfluß auf die Lage des Phasenübergangs; in Mischkristallen Ni1-xTi1-xGa2xO3 verschiebt sich der anormale Leitfähigkeitsanstieg mit steigendem Galliumgehalt zu tieferen Temperaturen.
Additional Material:
7 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19926100110
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