Molecular to ionic transition of BiCl in LiCl-KCl eutectic melt

LiCl-KCl共晶塩融体中のBiClの分子性からイオン性への転移

岡本 芳浩  ; 矢板 毅; 湊 和生 

Okamoto, Yoshihiro; Yaita, Tsuyoshi; Minato, Kazuo

溶融BiCl及びそのLiCl-KCl共晶塩融体中における局所構造をX線吸収スペクトル構造解析(XAFS)によって調べた。BiCl単体ではBi-Cl間距離が共有結合半径の和にほぼ等しく、配位数も3であったことから、分子性液体であることがわかった。一方、LiCl-KCl中に25%溶けた状態では、Bi-Cl間距離が長くなり、イオン半径の和に近くなった。配位数も4へと増加した。これらの結果は、単体では分子性液体であったBiClが、イオン性液体へと変化したことを示唆する。

The local structures of molten BiCl and its mixtures in LiCl-KCl eutectic melt were investigated by X-ray absorption fine structure (XAFS) technique. The 1st Bi-Cl correlation in molten pure BiCl shows covalent nature, since the distance was almost the same as sum of covalent radii of Bi and Cl and the coordination number was almost 3. The similar property was observed also in the mixture of 75% BiCl with LiCl-KCl eutectic melt. Drastic change was detected in 25% BiCl mixture melt. The 1st Bi-Cl distance was sum of ionic radii in molten 25% BiCl melt. The results suggest that BiCl changes from molecular liquid to ionic by mixing with alkali chlorides.