The Hydrogen-bond network in sodium chloride tridecahydrate; Analogy with ice VI

塩化ナトリウム13水和物の水素結合ネットワーク; 氷VIとの類似性

山下 恵史朗*; 中山 和也*; 小松 一生*; 大原 高志   ; 宗像 孝司*; 服部 高典   ; 佐野 亜沙美   ; 鍵 裕之*

Yamashita, Keishiro*; Nakayama, Kazuya*; Komatsu, Kazuki*; Ohara, Takashi; Munakata, Koji*; Hattori, Takanori; Sano, Asami; Kagi, Hiroyuki*

最近発見された塩化ナトリウムの超水和物(NaCl 13H(D)O)の構造を1.7GPa, 298Kでのその場単結晶中性子回折によって決定した。この物質は大きな水素結合ネットワークを持ち、いくつかの水分子は分岐水素結合や5配位水分子のような歪んだ結合の特徴を持つ。水素結合ネットワークは、ネットワークトポロジーと水素結合の無秩序性という点で、氷VIと類似している。擬似対称性によって接続されたネットワークの構成要素を区別しなければ、このハイドレートの全体的なネットワーク構造は、氷VIのネットワーク構造に対応する小さな構造単位に分解することで表現できる。この水素結合ネットワークは、既知の塩水和物とは対照的に、水分子の配向の乱れを含んでいる。ここでは、イオン種を含む水素結合ネットワークに関するさらなる洞察のための例を示す。

The structure of a recently-found hyperhydrated form of sodium chloride, NaCl 13H(D)O, has been determined by single-crystal neutron diffraction at 1.7 GPa and 298 K. It has large hydrogen-bond networks and some water molecules have distorted bonding features such as bifurcated hydrogen bonds and five-coordinated water molecules. The hydrogen-bond network has similarities to ice VI in terms of network topology and disordered hydrogen bonds. Assuming the equivalence of network components connected by pseudo symmetries, the overall network structure of this hydrate can be expressed by breaking it down into smaller structural units which correspond to the ice VI network structure. This hydrogen-bond network contains orientational disorder of water molecules in contrast to the known salt hydrates. Here, we present an example for further insights into a hydrogen-bond network containing ionic species.