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Deammoniation and ammoniation processes with ammonia complexes

  • Received: 21 October 2016 Accepted: 06 December 2016 Published: 14 December 2016
  • For selecting the most suitable ammoniate as a heat storage material we have reviewed all the available literature since 1860. This data reveal that we can order the dissociation temperature and the enthalpy of reaction of different ammoniates. We show that all data can be represented by a single master curve. This curve shows that ammoniates belonging to the alkali metal periodic group have the lowest energy pro ammonia molecule, whereas transition metals (3d) have the highest energy pro ammonia molecule. These trends can be used to select the most suitable ammoniates under certain working conditions.

    Citation: Pim Donkers, Leo Pel, Michael Steiger, Olaf Adan. Deammoniation and ammoniation processes with ammonia complexes[J]. AIMS Energy, 2016, 4(6): 936-950. doi: 10.3934/energy.2016.6.936

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    [1] GoldsteinM(1961) Some physical chemical aspects of heat storage. In: UN Conf on New Sources of Energy Rome, 411-417.
    [2] Carling R (1981) Dissociation pressures enthalpies of reaction in MgCl2.H2O and CaCl2.nNH3. J Chem Thermodyn 13: 503-512. doi: 10.1016/0021-9614(81)90105-1
    [3] ACGIH (2012) Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents and Biological Exposure Indices, American Conference of Governmental Industrial Hygienists.
    [4] Yaws C (2001) Matheson Gas Data Book 7th ed., New York : McGraw-Hill.
    [5] Zabetakis M (1965) Flammability Characteristics of Combustible Gases and Vapors, U.S. Dept of the Interior, bureau of Mines.
    [6] Posern K, Kaps C (2008) Humidity controlled calorimetric investigation of the hydration of MgSO4 hydrates. J Therm Anal Calorim 92(3): 905-909.
    [7] Offenhartz P, Brown F, Mar R, et al. (1980) A Heat Pump and Thermal Storage System for Solar Heating and Cooling Based on the Reaction of Calcium Chloride and Methanol Vapor. J Sol Energ 102(1): 59-65.
    [8] N’Tsoukpoe, K, Liu H, Le Pierrs, et al. (2009) A review on long-term sorption solar energy storage. Renew Sust Energ Rev 13(9): 2385-2396.
    [9] Becker R, Hartwig H, Köppe H, et al. (1978) Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie R. Warncke, 8th ed., Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.
    [10] Isambert M (1868) Recherches sur la dissociation de certains chlorures ammoniacaux. Cr Hebd Acad Sci 66: 1259-1262.
    [11] Horstmann A (1876) Zur Dissociationslehre.Ber Dtsch Chem Ges 9(1): 749-758.
    [12] Nernst W (1969) The new heat theorem, Dover Publications Inc.
    [13] Bonnefoi J (1901) Compounds of the lithium halides with ammonia. Ann Chim Phys 23: 317.
    [14] Clark G, Buckner H (1922) The properties of subsidiary valence groups. III. The preparation, properties and molecular volume relationships of the hydrates and ammines of cobalt fluoride, bromide, iodide, nitrate, carbonate and citrate. J Am Chem Soc 22: 230-244.
    [15] Schlesinger H , Hammond S (1933) The Ammines of Chromous Chloride. J Amer Chem Soc 55(10): 3971-3976.
    [16] Collins S , Cameron F (1927) Lithium chloride ammonia complexes. J Phys Chem 32(11): 1705-1716.
    [17] Biltz W , Hüttig G (1921) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. XIV. Über die Ammoniakate der Magnesiumhalogenide. Z Anorg Chem 119(1): 115-131.
    [18] Glasser L (2014) Thermodynamics of inorganic hydration and of humidity control, with an extensive database of salt hydrate pairs. J Chem Eng Data 59(2): 526-530.
    [19] Touzain P (1999) Thermodynamic values of ammonia-salts reactions for chemical sorption heat pumps. In Proc. Int Heat Pump Conf 225-238.
    [20] Biltz W (1923) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre XXIV. Über das Vermögen kristallisierter Salze, Ammoniak zu binden. Z Anorg Chem 130(1): 93-139.
    [21] BiltzW(1930) Über Molekular- und Atomvolumina. 29. Drei Ordnungsprinzipien des Volumensates der festen Sto e. Z Anorg Chem 193(1): 321-350.
    [22] Biltz W, Birk E (1924) Über die Koppsche Volumenregel bei kristallisierten Sto en und Über ”gleichraumige” Komplexverbindungen. Z Anorg Chem 134(1): 125-136.
    [23] Biltz W , Grimm H (1925) Über die Gitterenergieen von Ammoniakaten. Z Anorg Chem 145(1): 63-87.
    [24] BiltzW, Hüttig G (1919) Über die Auswertung von Dissoziationsmessungen bei Ammoniakaten nach dem Theorem von Nernst mit Hilfe von Nomogrammen. Z Anorg Chem 109(1): 111-125.
    [25] Ephraim F (1915) Über die Natur der Nebenvalenzen. IX. Über den Einfluss der Stellung des Neutralteils im MolekÜl auf seine Haftfestigkeit. Ber Dtsch Chem Ges 48(1): 624-629.
    [26] Ephraim F (1918) Über die Natur der Nebenvalenzen. XVIII. Octammine. - Volumwirkung des Anions. Ber Dtsch Chem Ges 51(1): 644-669.
    [27] Hart A , Partington J (1943) Dissociation pressures of compounds of ammonia and trideuterammonia with some metallic salts. J Chem Soc (Resumed) 104-118.
    [28] Klemm W, Clausen E , Jacobi H (1931) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. 55. Über die konstitution der Aluminiumhalogenid - Ammoniakate. II. Monammine als ”Anlagerungsverbindungen.” Z Anorg Chem 200(1): 367-384.
    [29] StollenwerkW, BiltzW(1921) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. XIII. Über die Ammoniakate der Cupro- und Thallohalogenide. Z Anorg Chem 119(1): 97-114.
    [30] Mieleitner K , Steinmetz H (1913) Über das Hydrat und das Ammoniakat des Berylliumchlorids. Z Anorg Chem 80(1): 71-78.
    [31] Lourdudoss S, Schuler T, Raldow W (1981). Determination of the Heat Capacity of Calcium Chloride Octa- and Tetraammines. Inorg Chim Acta 54: 31-33. doi: 10.1016/S0020-1693(00)95375-1
    [32] Klemm W, Tanke E (1931) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. 54. Über die konstitution der Aluminiumhalogenid-Ammoniakate. I. Z Anorg Chem 200(1): 343-366.
    [33] Hüttig G (1922) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. XVIII. Über die Ammoniakate der Strontiumhalogenide. Z Anorg Chem 124(1): 322-332.
    [34] Hüttig, G , Härtl E (1955) Die Adsorptions-Affnität der Alkalihalogenide zu Ammoniak. Z Anorg Chem 282(1-6): 110-120.
    [35] Hüttig G (1922) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. XVI. Über die Ammoniakate der Calciumhalogenide. Z Anorg Chem 123(1): 31-42.
    [36] Hüttig, G, Martin W (1922) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. XIX. Über die Ammoniakate der Bariumhalogenide. Z Anorg Chem 125(1): 269-280.
    [37] Ephraim F , Millmann S (1917) Uber die Natur der Nebenvalenzen. XIV. Der einfluss der Wertigkeit auf die Nebenvalenz-Energie. Ber Dtsch Chem Ges 50(1): 529-541.
    [38] Ephraim F , Zapata C (1934) Über ammoniakate von Chromverbindungen. Helv Chim Acta 26(34): 287-295.
    [39] Ephraim F , Linn R (1913) Über die Natur der Nebenvalenzen. VI. Der Einfluss des Neutralteils auf die Bestandigkeit von Komplexen Ber Dtsch Chem Ges 46(3): 3742-3762.
    [40] Ephraim F , Jahnsen A (1915) Über die Natur der Nebenvalenzen. VIII. Beständigkeit der Ammoniakte von Chloraten, Bromaten und Jodaten. - Thermische Dissoziation und Explosion. Ber Dtsch Chem Ges 48(1): 41-56.
    [41] Ephraim F , Hochuli E (1915) Über die Natur der Nebenvalenzen. X. Beständigkeitsgrenzen komplexer Anionen. II. Ber Dtsch Chem Ges 48(1): 629-637.
    [42] Ephraim F , Bolle E (1915) Über die Natur der Nebenvalenzen. XI. Ammoniakate des Zinks. Ber Dtsch Chem Ges 48(1): 638-648.
    [43] Ephraim F , Bolle E (1915) Über die natur der Nebenvalenzen. XII.: Ammoniakate des Kupfers. Ber Dtsch Chem Ges 48(2): 1770-1777.
    [44] Ephraim F (1919) Über die Natur der Nebenvalenzen. XXIII. Thermischer Abbau von Ammoniakaten des Zinks. Ber Dtsch Chem Ges 52(5): 957-964.
    [45] BiltzW (1925) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre XXXII. Höhere Ammoniakate von Halogeniden aus der Eisengruppe. Z Anorg Chem 148(1): 145-151.
    [46] Biltz W (1925) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre XXXV. Über Ammoniakate der Aurohalogenide. Z Anorg Chem 148(1): 192-206.
    [47] Biltz W , Fetkenheuer B (1913) Über Ammoniakverbindungen der Nickelhalogenide. Z Anorg Chem 83(1): 163-176.
    [48] Biltz W, Fischer W (1923) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. XXI. Über Ammoniakate der Halogenide des zweiwertigen Zinns. Z Anorg Chem 162(1): 1-14.
    [49] Biltz W, Hansen W (1923) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre XX. Über Ammoniakate der Alkalimetallhalogenide. Z Anorg Chem 127(1): 1-33.
    [50] Biltz W, Klatte K, Rahlfs (1927) Beiträge zur systematisch Verwantschaftslehre. XLIV. Varia aus der Chemie der Ammoniakate und Pyridinverbindungen. Z Anorg Chem 166(1): 339-350.
    [51] BiltzW,Messerknecht C (1925) Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre XXXIII. Über Die Ammoniakate der Berylliumhalogenide. Z Anorg Chem 148(1): 157-169.
    [52] Biltz W, Stollenwerk W (1920) BeitrÜge zur systematischen verwandtschaftslehre. XI. Über halogensilberammoniakate. Z Anorg Chem 114(1): 174-202.
    [53] Cyvin S, Cyvin B, Hargittai I (1974) Spectroscopic studies of the AlCl3 NH3 complex. J Mol Struct 23: 385-397. doi: 10.1016/0022-2860(74)87007-9
    [54] Ephraim F (1912) Uber die Natur der Nebenvalenzen. Erste mitteilung: Metallammoniak-Verbindungen. Ber Dtsch Chem Ges 45(1): 1322-1331.
    [55] Ephraim F (1913) Über die Natur der Nebenvalenzen. V.: Der Einfluss des Anions auf die Bestandigkeit komplexer Kationen. Ber Dtsch Chem Ges 46(3): 3103-3113.
    [56] Ephraim F (1918) Über die Natur der Nebenvalenzen. XIX. Ammoniakate des Silbers. Ber Dtsch Chem Ges 51(1): 706-710.
    [57] Ephraim F (1918) Über die Natur der Nebenvalenzen. XX.: Ammoniakate von Cupro- und Lithiumsalzen. Ber Dtsch Chem Ges 52(2): 236-241.
    [58] Ephraim F (1919) Uber die Natur der Nebenvalenzen XXII. Thermischer Abbau von Ammoniakaten des Kupfers. Ber Dtsch Chem Ges 52(5): 940-957.
    [59] Ephraim F , Rosenberg E (1917) Über die Natur der Nebenvalenzen. XVII: Vorausberechnung der Zersetzungstemperaturen von Ammoniakaten. Ber Dtsch Chem Ges 51(1): 130-136.
    [60] Ephraim F (1918) Über die Natur der Nebenvalenzen. XXI.: Goldverbindungen; Ammoniakate von Doppelsalzen: thermischer Zerfall von Doppelhalogeniden. Ber Dtsch Chem Ges 52(2): 241-254.
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    [62] Ephraim F (1926) Über die ammoniakate von Metalsulfaten. Ber Dtsch Chem Ges 59(6): 1219-1231.
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    [64] Ephraim F , Zapata C (1934) Über Ammoniakate von Chromaten und von Perchloraten. Helv Chim Acta 17(1): 296-308.
    [65] Kurnakow N (1895) Uber die zusammengesetzten Metallbasen. Zweite Abhandlung. J Prakt Chem 52(1): 490-528.
    [66] Ephraim F , MÜller F (1921) Über die Natur der Nebenvalenzen, XXV.: Stabilität komplexer Kationen bei wechselnder Grösse der Anionen. Ber Dtsch Chem Ges 54(5): 973-978.
    [67] Spacu G, Spacu P (1933) Über die existenz der Doppelsalzammoniakate. Z Anorg Chem 214(2): 113-142.
    [68] Trier D (2012) Solar district heating guidelines- Solar collectors, Technical report.
    [69] Klemm W (1927) Die Ammoniakate der Indiumhalogenide. Z Anorg Allg Chem 163: 240-252. doi: 10.1002/zaac.19271630124
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