Published 1977 | Version v1
Journal article

Radiolytic hydrogen formation in transition metal sulphate crystals containing water of crystallization

  • 1. Instituut voor Kernphysisch Onderzoek, Amsterdam (Netherlands). Dept. of Chemistry

Description

The G-values for H2 are measured for MnSO4 x 5H2O, FeSO4 x 7H2O, CoSO4 x 7H2O, NiSO4 x 7H2O, MgSO4 x 7H2O and 3 CdSO4 x 8H2O. Also the hydrogen yields are measured for FeNH4(SO4)2 x 12H2O and AlNH4(SO4)2 x 12H2O. The yield depends upon the dimensions of the crystals, except for FeSO4 x 7H2O, MnSO4 x 5H2O and 3CdSO4 x 8H2O. The G-values lie in the range between 0.56 and 0.002. Substitution of small amounts of Fe2+ for Ni2+ in NiSO4 x 7H2O and for Mg2+ in MgSO4 x 7H2O increases G(H2). Substitution of Cd2+ for Fe2+ in FeSO4 x 7H2O reduces G(H2) to about 35%. A reaction scheme is proposed for the observed phenomena in NiSO4 x 7H2O. It is concluded that the oxidizing species, which is created upon irradiation is more mobile in the crystal than the reducing species, and that inside the crystals a considerable fraction of the initially formed species recombines. Also there are indications that a fraction of the hydrogen formed inside the crystal is reoxidized before it can diffuse out of the crystal. (orig.)

Abstract (German)

Die G-Werte fuer H2 werden fur MnSO4 x 5H2OFeSO4 x 7H2O, CoSO4 x 7H2O, ZuSO4 x 7H2O, MgSO4 x 7H2O und 3 CdSO4 x 8H2O und die Wasserstoffausbeuten fuer FeNH4(SO4)2 x 12H2O und AlNH4(SO4)2 x 12H2O gemessen. Die Ausbeute ist abhaengig von den Kristallabmessungen; dies gilt allerdings nicht fuer FeSO4 x 7H2O, MnSO4 x 5H2O und 3CdSO4 x 8H2O. Die G-werte liegen zwischen 0,56 und 0,002. Die Verwendung von kleinen Mengen von Fe2+ statt Ni2+ in NiSO4 x 7H2O und statt Mg2+ in MgSO4 x 7H2O erhoeht G(H). Die Verwendung von Cd2+ statt Fe2+ in FeSO4 x 7H2O verringert G(H) auf etwa 35%. Fuer die in NiSO4 x 7H2O beobachteten Phaenomene wird ein Reaktionsschema vorgeschlagen. Es wird angenommen, dass die oxydierte Spezies, die bei der Bestrahlung entsteht, im Kristall mobiler ist als die reduzierende Spezies, und dass im Kristall ein erheblicher Anteil der anfangs gebildeten Spezies rekombiniert wird. Es gibt auch Anzeichen dafuer, dass ein Teil das im Kristall gebildeten Wasserstoff rueckoxydiert wird, bevor er aus dem Kristall ausdiffundieren kann. (orig.)

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Publishing Information

Journal Title
Radiochim. Acta
Journal Volume
24
Journal Issue
4
Series
Radiochim. Acta.
Journal Page Range
183-187