Der Thermodiffusionsfaktor α von 40Ar gegen die Chlorwasserstoffe H35Cl, H37Cl, D35Cl und D37Cl wird in einem Trennrohr mit Ringspalt, das durch eine Trennschaukel geeicht ist, bei einer Mitteltemperatur von 107° gemessen. Folgende Ergebnisse werden erhalten:
Während man einen monotonen Gang der α‐Werte mit den Massenzahlen nach
erwarten würde, ordnen sich die Kurven der α‐Werte tatsächlich in der Reihenfolge an:
Geht man von einem H‐Chlorwasserstoff zum D‐Chlorwasserstoff über, d. h. vermehrt man die Molekelmasse um eine Einheit, so wirkt sich diese änderung so aus, als ob in der Argonecke die Massendifferenz um 3,7 Einheiten, in der Chlorwasserstoffecke um 2,7 Einheiten der Chlormasse zugenommen hätte.
Es gilt für die α‐Werte ternärer Systeme beim übergang der H‐ zur D‐Verbindung die einfache Mischungsregel; ebenso mit einem anderen Faktor beim übergang der 35Cl‐ zur 37Cl‐Verbindung. Für quaternäre Systeme gelten beide Mischungsregeln zugleich.
Wahrscheinlich hängt der Effekt mit einem Einfluss der Rotationsquanten zusammen. Die Schwingungsenergie ist bei der Versuchstemperatur praktisch nicht angeregt. Ein einfacher, rein geometrischer Querschnittseffekt durch Verschiebung des Molekelschwerpunkts beim übergang vom H‐ zum D‐Chlorwasserstoff ist jedenfalls nicht verantwortlich, zumal er das falsche Vorzeichen besitzt.
Die Kurvenschar der α‐Werte hat den typischen Habitus für die gleichzeitige Wirkung von Massen‐ und Durchmessereffekten, wie er auch bei Neon‐Ammoniak‐Gemischen beobachtet wird. Es liegt eine starke Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis vor. Eine Vorzeichenumkehr des α‐Werts tritt im System 40Ar/D37Cl auf. Oberhalb von 53% 40Ar diffundiert das schwerere Argon auf die kalte Seite, verhält sich also normal; unterhalb von 53% 40Ar wandert es jedoch auf die warme Seite trotz seiner grösseren Masse.
