Processus de diffusion dans le chlorure de potassium monocristallin

Laboratoire d'électrochimie, Faculté des Sciences de Paris, 75-Paris, 5 e, France.

Résumé

Les coefficients d’autodiffusion des ions K⁺ et Cl^- ainsi que la conductivité électrique ont été mesurés dans des monocristaux de chlorure de potassium de haute pureté et dans les mêmes cristaux dopés par diffusion d'ions Sr++. L’ensemble des mesures de diffusion a permis de calculer les entropies et les enthalpies de formation et de migration des lacunes, ainsi que les paramètres de la diffusion par paires de lacunes. Les valeurs des coefficients d’autodiffusion obtenues à l’aide des indicateurs radioactifs sont comparées aux valeurs des coefficients d’autodiffusion calculées à partir des mesures de conductivité par application de la relation de NERNST- EINSTEIN. Ces valeurs coïncident, dans les limites des erreurs expérimentales égales à 2 %, dans tout le domaine de température étudié. Ce résultat, déjà observé dans le cas des monocristaux de chlorure de sodium, est en contradiction avec la théorie des corrélations fondée sur le modèle classique de représentation localisée des lacunes (1).

Abstract

The self-diffusion coefficients of the K⁺ and Cl^- ions and the electrical conductivity have been measured both in high purity potassium chloride single crystals and in the same crystals doped by diffusion of Sr++ ions. The diffusion measurements have allowed to calculate the entropy and enthalpy of formation and motion of vacancies and the paramaters of the diffusion by vacancy pairs. The self-diffusion coefficients obtained by the use of radioisotopes are compared to the self diffusion coefficients calculated from the conductivity measurements by application of the NERNST-EINSTEIN relationship. These values agree in the experimental range of errors, which is equal to 2 %, in the whole temperature range considered. This result, already observed in the case of the sodium chloride single crystals, is in contradiction with the correlation theory based on the classical model of localized vacancy representation (1).