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Die unterschiedliche Löslichkeit der Wasserstoffisotope Protium, Deuterium und Tritium in Vanadium
Author(s) -
Bleichert H.,
Wenzl H.
Publication year - 1987
Publication title -
physica status solidi (b)
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.51
H-Index - 109
eISSN - 1521-3951
pISSN - 0370-1972
DOI - 10.1002/pssb.2221440132
Subject(s) - chemistry , tritium , vanadium , physics , inorganic chemistry , nuclear physics
Aus Löslichkeitsmessungen im Temperaturbereich 40 ≦ T ≦ 800°C und Druckbereich 10 −4 ≦ p ≦ 2 × 10 5 Pa wird die partielle Lösungsenthalpie Δ H H und Δ S H ncLösungsentropie (Nicht‐Konfigurationsanteil) der Wasserstoffisotopen Protium (P), Deuterium (D) und Tritium (T) bei der Einlagerung von Wasserstoff (H) aus der Gasphase in verdünnte VH r ‐Legierungen (0,003 ≦ r ≦ 0,045) bestimmt. Bei 200°C ergeben sich folgende Werte ( r → O): Δ H H ∞= 29,2 kJ mol −1 , Δ S H ∞nc= 68,1 JK −1 mol −1 , Δ H D ∞= 31,1 kJ mol −1 , Δ S D nc= 71,9 JK −1 mol −1 , Δ H T ∞= 34,5 kJ mol −1 , Δ S T ∞nc= 77,9 JK −1 mol −1 . Bei T < 400°C steigt bei gleichem Gasdruck die Löslichkeit mit steigender Isotopenmasse, bei T > 400°C sinkt sie mit steigender Isotopenmasse. Die Isotopieabhängigkeit in der Löslichkeit läßt sich durch ein harmonisches Oszillatormodell für die lokalisierten Schwingungen des Wasserstoffs auf Tetraederplätzen beschreiben, wobei die charakteristischen Anregungsenergien von Protium E 1 = 120 meV und E 2 = 180 meV (2‐fach entartet) betragen. Die Anregungsenergien der anderen Isotope ergeben sich durch Herabskalieren mit √2 für D und √3 für T.