Etude des proprietes thermodynamiques et caracterisation des formes allotropiques du soufre condense dans un milieu poreux

Abstract

The X-ray analysis of sulphur held in a mesoporous material reveals essentially an orthorhombic crystalline structure. This form does not undergo phase transition before melting.

The calorimetric analysis of such a divided sulphur corroborates the theoretical results which were established for liquid ⇄ solid transformation inside a porous material in a previous paper. Moreover, this analysis helps determine its melting entropy and the solid-liquid surface tensionγ _ls of sulphur.

A thermodynamic study also permits a predetermination of the stability range ofα andΒ allotropic forms in the case of divided sulphur.

Résumé

L'analyse par diffractionX a montré que le soufre retenu dans une matrice mésoporeuse se trouve essentiellement sous la forme orthorhombique α et conserve cette structure cristalline jusqu'à la fusion. L'analyse calorimétrique a confirmé pour ce métalloÏde les résultats théoriques régissant le changement d'état liquide ⇄ solide et a permis d'en déterminer les paramètres: entropie de fusion et énergie interfaciale liquide-solideγ _ls. Cette étude thermodynamique a montré en outre qu'il était possible de prévoir dans le cas d'un soufre divisé par condensation dans un milieu poreux, une modification du domaine de stabilité des formes allotropiques.

Zusammenfassung

Die Röntgenanalyse von in halbdurchlÄssigem Material gehaltenem Schwefel zeigt im Wesentlichen eine orthorhombische Kristallstruktur. Diese Form erfÄhrt keinen Phasenübergang vor dem Schmelzen. Die kalorimetrische Analyse eines so verteilten Schwefels erhÄrtete die theoretischen Ergebnisse, welche in einem vorangegangenen Artikel für Flüssigfest-Umwandlungen im Inneren eines porösen Materials dargelegt worden sind. Ausserdem ermöglicht diese Analyse die Schmelz-Entropie und die Festflüssig-OberflÄchenspannungγ _ls des Schwefels zu bestimmen. Eine thermodynamische Studie gestattet auch die Voraussage zum StabilitÄtsbereich derα undΒ allotropischen Formen von verteiltem Schwefel.

РЕжУМЕ

РЕНтгЕНОВскИИ АНАлИ ж сЕРы, сОДЕРжАЩЕИсь В МЕжОпОРИстОМ МАтЕРИ АлЕ, В ОсНОВНОМ, пОкАжАл ОРтОРОМБИЧЕ скУУ кРИстАллИЧЕскУ У стРУктУРУ. ЁтА ФОРМА НЕ пОДВЕРгА Етсь ФАжОВОМУ пЕРЕхОДУ пЕ РЕД плАВлЕНИЕМ. кАлОРИМЕтРИЧЕскИИ А НАлИж тАкОИ ОтДЕльНО И сЕРы пОДтВЕРжДАЕт тЕОРЕт ИЧЕскИЕ РЕжУльтАты, УстАНОВлЕННыЕ В пРЕД ыДУЩЕИ стАтьЕ АВтОРО В О пРЕВРАЩЕНИИ тИпА жИД кОсть ⇄ тВЕРДОЕ тЕлО В НУтРИ пОРИстОгО МАтЕРИАлА. пОЁтОМУ ЁтОт АНАлИж пОМОгАЕт ОпРЕ ДЕлИть ЁНтРОпИУ плАВ лЕНИь ЕЕ И пОВЕРхНОстНОЕ НАтьж ЕНИЕ тВЕРДОЕ тЕлОжИДкОстьγж. mb. сЕР ы. тЕРМОДИНАМИЧЕскОЕ ИсслЕДОВАНИЕ пОжВОл ИлО пРОВЕстИ пРЕДВАР ИтЕльНОЕ ОпРЕДЕлЕНИЕ ОБлАстИ УстОИЧИВОстИА- ИΒ-АллОтРОпНых ФОРМ тА кОИ ОсОБОИ сЕРы.