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CPP: Fachverband Chemische Physik und Polymerphysik

CPP 51: Poster Session III-2

CPP 51.6: Poster

Tuesday, March 17, 2020, 14:00–16:00, P2/EG

Elektrische und mechanische Relaxationsspektroskopie von Säurehydraten — •Simon Ahlmann, Philipp Münzner, Roland Böhmer und Catalin Gainaru — Fakultät Physik, Technische Universität Dortmund, 44221 Dortmund

Phosphor- und Schwefelsäure besitzen für viele technische Anwendungen eine große Bedeutung. In wässrigen Lösungen sind diese Säuren durch eine anomal große Leitfähigkeit gekennzeichnet [1]. Es ist jedoch nicht abschließend geklärt, ob diese Leitfähigkeit vor allem auf einen schnellen Protonentransfer oder eher einen Vehikelmechanismus hindeutet, bei dem der Ladungstransport durch die molekulare Bewegung begrenzt wird.

Mittels Rheologie und dielektrischer Spektroskopie haben wir mechanische und elektrische Eigenschaften unterkühlter Phosphorsäure- und Schwefelsäure-Hydrate untersucht. Während die Form der mechanischen Relaxationsspektren des Schwefelsäure-Tetrahydrats temperaturunabhängig ist, gilt dies für Phosphorsäure-Monohydrat nicht. Dessen thermorheologische Komplexität deuten wir als Konsequenz der ausgeprägten temperaturabhängigen Trennung der mechanischen von den elektrischen Zeitskalen, die wir dielektrisch ermittelt haben [2]. Diese dynamische Entkopplung, die im Schwefelsäure-Hydrat deutlich geringer ausfällt, ist für Anwendungen interessant, die auf einer signifikanten Trennung von Masse- und Ladungstransport beruhen.

[1] M. Heres, Y. Wang, P. J. Griffin, C. Gainaru, A. P. Sokolov, Phys. Rev. Lett. 117, 156001 (2016) [2] M. Frey, H. Didzoleit, C. Gainaru, R. Böhmer, J. Phys. Chem. B 117, 12164 (2013)