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H. Grothe, H. Tizek, D Waller, D Stokes:
"Nukleation, Wachstum und Phasenübergänge von NAD und NAT - Untersuchungen an einem Labormodel";
Vortrag: 105. Bunsentagung, Erlangen; 25.05.2006 - 27.05.2006; in: "Heterogene Katalyse Brücken zwischen Ideal- und Realsystemen", (2006).

Salpeters¨aurehydrate sind wichtige Bestandteile von festen Partikeln
in Polaren Stratosph¨arischen Wolken (PSC) und in Zirruswolken.
Entsprechend dem Phasendiagramm kommen nur
hexagonales Eis und Salpeters¨auretrihydrat (β-NAT) als thermodynamisch
stabile Festk¨orperphasen in Frage. Beide Strukturen
werden in der Stratosph¨are regelm¨aßig beobachtet. Daneben
k¨onnten aber auch eine Reihe metastabiler Modifikationen
existieren: α-NAD (Dihydrat), β-NAD, α-NAT, NAP (Pentahydrat)
und kubisches Eis. Die Existenzm¨oglichkeit dieser metastabilen
Verbindungen in der Stratosph¨are ist bisher nicht gesichert
und wird diskutiert.
Im Labor haben wir ein spezielles Modellverfahren entwickelt,
um die metastabilen Strukturen m¨oglichst rein darzustellen und
untersuchen zu k¨onnen. Als Untersuchungsmethoden wurden
die R¨ontgenpulverdiffraktion [1, 2], die FTIR-Spektroskopie [3]
und die Ramanspektroskopie [4] eingesetzt. Ziel war es, mit
der Diffraktion die Phasenzusammensetzung der Proben abzusichern
und dann an entsprechenden Proben spektroskopische
Daten zu sammeln, die f¨ur Feldmessungen und Kammerexperimente
ben¨otigt werden.
Besonderes Interesse galt dem NAD, das spezielle Nukleationseigenschaften
zeigt. F¨ur NAD und NAT wurde die Kristallisationskinetik
der Phasen¨uberg¨ange bestimmt. Dabei konnte
gezeigt werden, dass in verd¨unnten Proben hexagonales Eis
den Phasen¨ubergang von α- in β-NAT hemmt. Somit kann α-
NAT auch bei stratosph¨arischen Temperaturen (T > 180 K)
noch mehrere Stunden existieren. Erg¨anzend wurde in ESEMMessungen
(environmental scanning electron microsocopy) der
Einfluss von Eis auf die Morphologie der Kristallite beobachtet.
Deren Kenntnis ist entscheidend, um das Streuverhalten der
Kristalle und Partikel richtig zu verstehen.
[1] H. Tizek, E. Kn¨ozinger, H. Grothe, PCCP 4 (2002), 5128.
[2] H. Tizek, E. Kn¨ozinger, H. Grothe, PCCP 6 (2004), 972.
[3] H. Grothe, C. E. Lund Myhre, H. Tizek, Vibr. Spectr. 34
(2004), 55.
[4] H. Grothe, C. E. Lund Myhre, C. J. Nielsen, J. Phys. Chem.
A 110 (2006), 2, in print.

http://aleph.ub.tuwien.ac.at/F?base=tuw01&func=find-c&ccl_term=AC06587556