Sezyum bisülfat - Caesium bisulfate
|
|||
|
|||
| Tanımlayıcılar | |||
|---|---|---|---|
|
3B modeli ( JSmol )
|
|||
|
PubChem Müşteri Kimliği
|
|||
|
|||
|
|||
| Özellikleri | |||
| Cs H O 4 S | |||
| Molar kütle | 229,97 g · mol −1 | ||
|
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart hallerinde (25 ° C [77 ° F], 100 kPa) malzemeler için verilmiştir. |
|||
| Bilgi kutusu referansları | |||
Sezyum bisülfat veya sezyum hidrojen sülfat , bir olan inorganik bileşik , formül CsHSO ile 4 . Bisülfatın sezyum tuzu , Cs 2 SO 4 ve H 2 SO 4 birleştirilerek elde edilen renksiz bir katıdır .
Özellikleri
141 ° C'nin üzerinde, CsHSO 4 süperiyonik bir iletkendir . Hızlı iyonik iletkenlik, özellikle protonların yüksek aktivitesi nedeniyle bu sıcaklık aralığında ortaya çıkar .
X ışını kristalografisinin sonuçlarına göre yapı, sezyum iyonlarını birbirine bağlayan dört yüzlü sülfat merkezlerinden oluşur. Proton, sülfat üzerindeki oksijen ile ilişkilidir.
CsHSO 4 , faz III, II ve I olarak adlandırılan üç kristalli fazdan geçer . CsHSO 4 , başlangıçta faz III'te 21 ° C'lik bir oda sıcaklığında bulunur. Faz III, faz III ve faz II arasında 90 ° C ila 100 ° C geçiş sıcaklığı ile 21 ° C ila 90 ° C arasında değişir. Faz II, 90 ° C ile 140 ° C arasında değişir. 140 ° C'de, CsHSO 4 , faz II'den faz I'e bir faz kaymasına uğrar.
Faz III (21 ° C ila 90 ° C) ve Faz II (90 ° C ila 140 ° C), CsHSO 4'ün en düşük proton iletkenliğini sergilediği monoklinik fazlar olarak adlandırılır . Kristal yapının sıcaklığı yükseldikçe, birim hücre hacminde ve hidrojen bağlarının düzenlenmesinde değişiklikler gösterecek ve bu, bir CsHSO 4 kristal yapısının protonların yer değiştirmesine izin verme yeteneğini değiştirecektir .
141 ° C'de, CsHSO 4 kristal yapısı, monoklinik faz II'den tetragonal faza yapısal bir değişiklik yaşar ve faz I olur . Faz I, daha yüksek kristal simetrisine ve genişletilmiş kafes boyutlarına sahiptir. Faz I, proton iletkenliğinde 10 mS / cm'ye ulaşan dört büyüklük sırası ile aşırı bir büyümeyi tetikleyen süperprotonik faz (güçlü iletken faz) olarak belirtilir. Bu, CsHSO 4'ün iletkenliğini, sodyum klorür sulu çözeltisinin iletkenliğinden on kat daha güçlü hale getirir . Superprotonic aşamasında, bir SO hareketi 4 tetrahedron proton transferini hızlandıran hidrojen bağ ağı, bir bozulma oluşturur. Yapıda bulunan tetragonal anyonlar, hidrojen bağlarının hareketli protonlarla düzenlenmesinden sorumludur.
Potansiyel uygulamalar
Saf CsHSO 4'ün maksimum iletkenliği, pratik uygulamalar için çok düşük olan 10 mS / cm'dir. SiO ile kompozit olarak 2 , TiO 2 ve Al 2 O 3 ), faz geçiş sıcaklığının altında proton iletkenliği büyüklükte bir az miktardaki güçlenmektedir.
Hidratlı protonik iletkenlerin aksine, CsHSO 4'te su bulunmaması termal ve elektrokimyasal stabilite sağlar. Nemlendirilmiş oksijen konsantrasyonu hücresindeki elektromotor kuvvet (EMF) ölçümleri, süperprotonik fazında CsHSO 4'ün yüksek iyonik yapısını doğruladı . Isı dönüşüne bağlı olarak, voltaj, özellikle yüksek sıcaklıkta ölçüm sırasında 85 saatten fazla aynı kaldı. Bu sonuçlar, nem tipi ortamlardan termal bağımsızlığı göstermektedir. Ek olarak, CsHSO 4'ün kristal yapısı, daha küçük yüklü iyonların hızlı taşınmasına izin vererek elektrokimyasal cihazlarda verimli enerji aktarımı sağlar.