1594 Notizen
Ternäre Gamma-Messing Phasen in den Systemen Calcium-MIB(IIB)-Quecksilber New Ternary Gamma-Brass Phases in the Systems Ca-M iB(nB)_Hg
M. Pušelj und Z. Ban
Abteilung für allgemeine und anorganische Chemie, Naturwissenschaftlich-mathematische Fakultät, Zagreb, Jugoslawien
Z. Naturforsch. 35b, 1594-1595 (1980);
eingegangen am 18. Juli 1980
Crystal Structure, Mercury, Amalgams, X-ray, Calcium
A series of new ternary intermetallic com- pounds of the general composition
CaißMi8IB(IlB)_Hg18 (M = Zn, Cd, Hg, Cu, Ag and Au) has been identified. The X-ray powder diffraction patterns were indexed on a basis of primitive cubic unit cells.
From the X-ray data and density measure- ments it is concluded that these phases belong to the partially disordered (MlB(HB) and Hg) gamma-brass structure type D83.
Im Zusammenhang mit systematischen Unter- suchungen zur Kenntnis ternärer Amalgame der Erdalkalimetalle mit den IB(IIB)-Metallen, haben wir versucht, weitere intermetallische Verbindungen darzustellen. Die Untersuchung war deshalb er- wünscht, weil über solche Systeme nur wenig be- kannt ist. In den binären Systemen Ca-MIB<IIB>, Ca-Hg und Hg-MI B(n B> liegen mehrere Phasen vor;
für uns war besonders die Frage von Interesse, ob die teilweise Umsetzung des Calciums und Queck- silbers in der Phase CaHg(B2) [1] mit B-Metallen zu ternären Phasen führt. Bei den Untersuchungen war festgestellt worden, daß bei der Zusammen- setzung CaieMisHgig neue Phasen auftreten. Die binäre Phase Ca4Hgg zeigte auch ein identisches Röntgendiagramm. Die Pulveraufnahmen der auf- geführten Verbindungen lassen sich kubisch indi- zieren. Die Strukturen aller Phasen gehören zum D83-Typ.
Die Legierungen wurden aus Elementen einer Reinheit >99,9%, in evakuierten Quarzampullen unter trockenem Argon bei 850 °C erschmolzen und in Wasser rasch abgeschreckt. Nach dem Erkalten wurden die Präparate als dunkelgraue Reguli er- halten. Pulverförmige Proben werden an feuchter Luft nach etwa dreißig Minuten ganz schwarz und reagieren mit Wasser heftig unter Wasserstoffent- wicklung. Daher mußten wir die Proben zur Röntgenanalyse mit einem Tesa-Film bedecken, um die entsprechenden Zusammensetzungen zu bewah- ren. Zur Untersuchung wurden Debye-Scherrer-
* Sonderdruckanforderungen an Dr. M. Pulelj.
0340-5087/80/1200-1594/$ 01.00/0
Tab. I. Die Elementarzelle, do- und d2-Dichtedaten (für Z = 52).
Phase a [A] do [g cm- 3] dz [gcm~3] Cai6Zni8Hgi8 (11,00 ±0,02) 6,52 6,77 Ca16Cdi8Hgi8 (11,13 ±0,02) 7,51 7,55 Ca4Hg9 (11,13 ±0,02) 9,51 9,47 Cai6Cui8Hgi8 (10,94 ±0,02) 6,51 6,71 CaieAgisHgig (11,14±0,02) 9,28 9,36 Cai6Au18Hgi8 (11,14 ±0,02) 9,39 9,36
Aufnahmen mit einem General-Electric-Diffrakto- meter XRD-6 mittels CuKa-Strahlen und Ni-Filter angefertigt. Alle Proben wurden bei Zimmertem- peratur bestrahlt, da sie eine ausreichende Festig- keit aufwiesen. Die Dichten sind pyknometrisch mit Dekalin bestimmt worden.
Es wurde ein enges Netz von Legierungen im Bereich CazHgj/M2 (x, y, z ^ 1) und Ca4Hgg (die auch als Cai6Hg36 angesehen werden kann) darge- stellt und analysiert. Die Pulver aufnahmen aller genannten Proben waren sehr ähnlich. Leider zeigte keine Aufnahme völlig homogene Präparate, son- dern auch kleine Mengen von binären Phasen. Die besten Röntgendiagramme sind bei der Zusammen- setzung Cai6Hgi8Mi8 erhalten worden. Die Auf- nahmen konnten als kubische Zellen vollständig indiziert werden. In allen Fällen treten alle Indizes auf, d.h. die Strukturen sind primitiv. Die Dichte-
Tab. II.
D83-Typ, P"43m 6M(f). 36. 0. 0 4M(e). 60.60.60 6M(g). 86. 5. 5 12M(i). 31.31.03 4M(e). 83.83.83 4 C a ( e ) . l l . l l . l l 4M(e). 32.32.32 12Ca(i). 81.81.55
Tab. III. Die Atomabstände in CaieMisHgig-Phasen*.
Zahl d. Nachb. Art der Nachbarn* Abstand [A]
1 M(f) -M(f) 3,08
2 M(f) -Ca(i) 3,15
3 M(f) -Ca(e) 3,23
1 M(g)-M(g) 3,08
2 M(g)-M(i) 3,15
2 M(g)-M(i) 3,25
3 M(e) -Ca(e) 3,22
3 M(e) -Ca(i) 3,20
3 M(e) -M(i) 3,17
3 M(e) -M(i) 3,20
3 M(e) -Ca(i) 3,17
3 M(e) -M(i) 3,16
3 M(e) -M(e) 3,11
3 M(e) -Ca(i) 3,33
1 M(i) -Ca(e) 3,20
2 M(i) -Ca(i) 3,29
2 M(i) -Ca(i) 3,37
3 Ca(e)-Ca(i) 3,94
* Die Numerierung der Atome entspricht der Reihen- folge der Atomlagenkoordinaten in Tab. II.
Notizen 1595
bestimmungen ergaben eine Atomzahl in der Ele- mentarzelle von ca. 52 (Tab. I).
Die Tatsache, daß die Translationsgruppe nicht innenzentriert, sondern primitiv war, legte eine Isotypie zu CU9AI4 nahe, dessen Struktur von Bradley und Jones [2] vollständig aufgeklärt worden ist. Später haben Puselj und Schubert [3] die isotype Struktur Au9lri4 • h analysiert. Diese Daten wurden als Ausgangswert für die vorliegende Untersuchung
benutzt (Tab. II). Gute Übereinstimmung der I0- mit lc-Werten bestätigte die Annahme, daß die Phasen Cai6Hgi8Mi8iB<iiB) vom Auglm, • h (D83)- Typ sind. Da alle Aufnahmen röntgenographisch fast identisch und nicht homogen sind, läßt sich die Lage des Quecksilbers und entsprechender Metalle nicht lokalisieren.
Die in Tab. III aufgeführten mittleren Atomab- stände zeigen keine besonderen Auffälligkeiten.
[1] A. Iandelli, Rend. Semin. Fac. Sei. Univ. [3] M. Puselj und K . Schubert, J-Less-Common Cagliari 19, 133 (1951). Metals 41, 33 (1975).
[2] A. J. Bradley und F. J. Jones, J. Inst. Metals 51, 131 (1933).
