Zum Gefrieren von Wasser in porösen Festkörpern, Glas- oder Phasenübergang?

Authors


  • Herrn Prof. Dr. R. Rompe zum 80. Geburtstag gewidmet

Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden poröse Festkörper mit definierten Hohlraumstrukturen und homogener innerer Oberfläche (Sauerstoffatome bei Zeolithen und porösen Gläsern) verwendet, um das Gefrieren von Aggregaten bestehend aus wenigen Wassermolekülen experimentell zu untersuchen. Es zeigt sich, daß Aggregate mit weniger als etwa fünf Wassermolekülen beim Abkühlen ohne Strukturänderung erstarren (Glasübergang), während für etwa zehn bis dreißig Wassermoleküle die Ergebnisse von Molwärme- und magnetischen Protonenresonanzmessungen mit einer semiempirischen Theorie durch einen diffusen Phasenübergang 1. Ordnung und mehr oder weniger stark reduzierter integraler Schmelzwärme erklärt werden können.

Abstract

Freezing of Water in Porous Solids, Glass Transition or Phase Transition?

This paper is concerned with the freezing of small water aggregates in solids with a homogeneous pore distribution and a homogeneous interior surface (oxygen atoms for zeolites and porous glasses). Aggregates containing less than about five water molecules freeze without any change in their structure (glass transition). However, molar heat and proton magnetic resonance studies on aggregates of about ten to thirty water molecules could be explained by a diffuse phase transition of first order with a more or less strongly reduced integral melting heat.

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