Barium sulphate reduction with carbon

The reduction of BaSO₄ by carbon was investigated by means of isothermal thermogravimetric measurements. In combination with a high-temperature thermobalance, solid electrolyte cells were used (i) to purify the N₂ flow gas, and (ii) to measure the partial pressure of oxygen (COCO₂ ratio, respectively) in the outlet gases.Mass loss curves and in the outlet gases were recorded at 743–955 °C. The activation energy of the process was calculated from the isothermal TG curves. X-ray diffraction and SEM showed that the solid product in the whole temperature interval comprised only cubic BaS.

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Zusammenfassung Die Reduktion von BaSO₄ mit Kohlenstoff wurde durch isotherme thermogravimetrische Messungen verfolgt. Mit einer Hochtemperatur-Thermowaage wurden Festelektrolyten kombiniert (1)zur Reinigung des Spülgases N₂ von Sauerstoff, (2) zur Messung des O₂-Partialdruckes (bzw. des Verhältnisses COCO₂) im entweichenden Gas. Die Gewichtsverlust- und Sauerstoffpartialdruck-Kurven bei 743–955 °C wurden aufgezeichnet. Aus den TG-Kurven wurde die Aktivierungsenergie des Prozesses berechnet. Im gesamten untersuchten Temperaturbereich entstand als festes Reaktionsprodukt nach Röntgenbeugungs- und SEM-Untersuchungen nur kubisches B₂S.

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. , -, ( :₂) . 743–955° — . . , .

     

Electronic reflectance spectra of palladium-on-alumina catalysts

The electronic reflectance spectra of palladium-on-alumina catalysts prepared by various procedures from different precursor compounds are discussed. Information is obtained about the chemical state of palladium in the individual steps of preparation.

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-, , -. , .

     

MINDO/3 studies of surface OH groups of alumina

Cluster models for various types of OH groups of alumina have been calculated in terms of the MINDO/3 method. Dependence of the acidity and stretching vibration frequencies of OH groups on the number and coordination of neighboring aluminium atoms has been analyzed.

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MINDO/3 OH- . OH- .

     

Kinetics and mechanism of the permanganate oxidation of trans-crotonic acid

The kinetics and intermediates of the permanganate oxidation of trans-crotonic acid have been investigated in the pH range of 0.5–5.0 using the stoppedflow technique. The formation of manganese(III) as a short-lived intermediate has been established. The reaction is first order with respect to both MnO ₄ ^– and crotonic acid (crotonate). The resolved rate constants at 25°C are 730 and 410 M^–1 sec^–1 for the acid and the anion, respectively. The reaction mechanism is discussed.

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pH=0,5–5,0, . (III) . MnO ₄ ^– , (). 25°C 730 410 M^{–1 –1} , . .

     

Displacement of hydrogen from rhodium surface by carbon monoxide under conditions of pulsed-gas chromatography

Interaction of carbon monoxide with hydrogen on the surface of rhodium catalysts has been investigated under conditions of pulsed-gas chromatography within the temperature range of –80 to 500 °C. At temperatures up to about 180 °C adsorbed hydrogen was found to be displaced to the gaseous phase as a result of carbon oxide adsorption. At higher temperatures conversion of carbon monoxide and hydrogen to methane takes place.

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–80 500 °C. 180 °C . .

     

Infrared and mass spectroscopic evidence for hydrocarbon formation on a supported cobalt catalyst

Interrupting the surface carbonyl development at 345 K on an aerosilsupported cobalt oxide catalyst in CO/H₂ atmosphere at maximum surface concentration of linear carbonyl species by heating to 475 K results in the formation of Fischer-Tropsch type products detectable by combined IR and MS measurements.

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345°K , , CO/H₂ , 475° -, .

     

An approximation to the dependence of activation energies of simple catalytic reactions and the initial heats of adsorption of gases on metals on the nature of adsorbent and adsorbate

The activation energy, E, of simple catalytic reactions over 3d-oxides and the initial heats of adsorption, Q_ads, of gases on metals are related in a complex way to the enthalpy of formation of oxides and to the electronegativity of the gases involved in the processes.

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, , 3d- , Q_ads, , .

     

Trends in the high-temperature heat capacities of ternary chalcopyrite semiconductors

The anharmonic contribution to the heat capacity of any chalcopyrite semiconductor A^IB^IIIC ₂ ^VI or A^IIB^IVC ₂ ^V is evaluated. It is shown that the degree of lattice anharmonicity decreases with increasing atomic weight of the constituent atoms of the compounds, and there is no essential difference in the degree of lattice anharmonicity of the two groups of compounds. Except for CdGeAs₂, the trend in the Grüneisen constants is the same.

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Zusammenfassung Der anharmonische Beitrag zur Wärmekapazität verschiedener Halbleiterverbindungen A^IB^IIIC ₂ ^VI und A^IIB^IVC ₂ ^V vom Chalkopyrit-Typ wird bestimmt. Es wird gezeigt, dass die Gitteranharmonizität mit steigender relativer Atommasse der Bestandteile der Verbindungen abnimmt und dass keine wesentlichen Unterschiede in der Gitteranharmonizität beider Gruppen von Verbindungen bestehen. Der Trend der Grüneisen-Konstanten ist der gleiche, ausgenommen bei CdGeAs₂.

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^IIII ₂ ^{VI IIIV} ₂ ^V . , , , . , CdGeAs₂.

     

Pt catalyst for the liquid-phase epoxidation of cyclohexene with an O2/H2 mixture

Conditions are found for the preparation of Pt catalysts providing the formation of epoxy-derivative in the reaction of cyclohexene with an O₂/H₂ mixture.

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Pt .

     

Studies with a derivatograph of the properties of a water film on a marble surface modified by tetradecylammonium chloride (TDACl)

The properties of water layers on bare marble and on marble samples covered with various amounts of tetradecylammonium chloride (TDACl) after flotation were investigated by thermal analysis methods. The dependences of the layer thickness, activation energy, enthalpy and entropy of the bonded watervs. the amount of TDACl previously deposited on the marble surface were determined. The results obtained and the literature data were used to propose an interpretation of the changes caused in these parameters by the coverage of the marble surface with TDACl molecules. A correlation between these parameters and the changes in water structure and marble flotatibility is also presented.

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Zusammenfassung Eigenschaften von Wasserfilmen auf unbeschichteten und mit Tetradecylammoniumchlorid (TDACl) in unterschiedlichen Mengen bedeckten Marmorproben wurden nach Flotation thermoanalytisch untersucht. Die Abhängigkeit der Schichtdicke, der Aktivierungsenergie und der Enthalpie und Entropie des gebundenen Wassers von der Menge des vorhergehend auf die Marmoroberfläche aufgebrachten TDACl wurden ermittelt. Die durch die Bedeckung der Marmoroberfläche mit TDACl verursachten Veränderungen dieser Parameter werden anhand der erhaltenen Resultate und von Literaturangaben interpretiert. Beziehungen zwischen diesen Parameters und Veränderungen der Wasserstrukturen und der Flotierbarkeit des Marmors werden angegeben.

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, (). , , . , , , . , .

     

Die Bestimmung der Bildungsenthalpien von in thermischen Zersetzungsreaktionen auftretenden Verbindungen durch Einwurfkalorimetrie — Bildungsenthalpie AlCl3 · 6 H2O,amorph-Al2O3, γ-Al2O3, Al2O3 · 2 H2O · 2 HCl

Zusammenfassung Die Bestimmung der Bildungsenthalpien von Verbindungen, die als stabile Produkte an thermischen Zersetzungsreaktionen beteiligt sind, erfolgte durch Messung der Reaktionsenthalpien. Die kalorimetrischen Experimente wurden in einem Einwurfkalorimeter ausgeführt, welches auf der Grundlage des WÄrmeflu\prinzips arbeitet. An Hand der Bestimmung der Standardbildungsenthalpie des Calciumcarbonates wurde die Me\methodik überprüft. Die Reproduzierbarkeit der kalorimetrischen Messungen betrÄgt im untersuchten Temperaturbereich von 298 K bis 1600 K gleich ±2%. Die Bildungsenthalpien unter Standardbedingungen _BH ₂₉₈ in kJ/mol für AlCl₃ · 6H₂O, amorph-Al₂O₃, –Al₂O₃,Al₂O₃ · 2 H₂O · · 2 HCl betragen –2667 ± 8, –1625 ± 39, –1654 ± 39, –2626 ± 4.

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The heats of formation of stable compounds produced during thermal decomposition reactions were determined by measurements of enthalpies of reactions. The investigations were performed by using a heat-flow dropping calorimeter. The validity of the method was confirmed by measurement of the heat of formation of calcium carbonate. All calorimetric results had an accuracy of ± 2 %. The heats of formation under standard conditions, _bH ₂₉₈ kJ mol^–1, for AlCl₃ · 6 H₂O, amorphous Al₂O₃, -Al₂O₃ and Al₂O₃ · 2 H₂O · 2 Hcl are –2667±8, –1625±39, –1654±39, and –2626 ± 4, respectively.

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Résumé On a déterminé à partir des mesures des enthalpies de réaction la chaleur de formation des composés stables qui participent aux processus de dégradation thermique. Les expériences calorimétriques ont été effectuées dans un calorimètre à chute à flux de chaleur. On a vérifié la méthode de mesure en déterminant l'enthalpie de formation standard du carbonate de calcium. La reproductibilité des mesures calorimétriques est de 2% entre 298 K et 1600 K. Les enthalpies de formation _BH ₂₉₈ ^– en kJ/mole, dans les conditions standards de AlCl₃ · · 6 H₂O, Al₂O₃ amorphe, -Al₂O₃, Al₂O₃ · 2 H₂O · 2 HCl s'élèvent respectivement à –2667 ± 8, –1625± 39, –1654±39, –2626±4.

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, . . . ±2%. _B H ₂₉₈ (.^–1) AlCl₃ 6H₂O, ,-Al₂O₃ Al₂O₃. 2H₂O. 2HCl , , –2667 ± 8, –1625 ± 39, –1654 ± 39 –2626 ± 4.

     

Application of numerical methods to solve nonlinear inverse problems in calorimetry of hard materials

A method is suggested for numerical determination of heat capacity as a function of temperature using the data on nonstationary experiments. This is based on the solution of the inverse problem in the overdefined formulation, with allowance for the temperature distribution inside the solid. The algorithm developed for the solution of the problem allows determination of the heat capacity both in case of a material with a known thermal conductivity, and in the case when the thermal conductivity of the material is unknown and should be determined simultaneously with the heat capacity. The suggested method of numerical solution for the coefficient-type inverse problem of nonlinear thermal conductivity may also be of use in interpretations of the data of thermal analysis.

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Zusammenfassung Die vorgeschlagene Methode zur Bestimmung der Temperaturabhängigkeit der Wärmekapazität aus den Daten eines nichtstationären Versuchs gründet sich auf die Lösung der umgekehrten Aufgabe in einer überbestimmten Aufstellung, sie erlaubt, die Temperaturverteilung innerhalb der festen Probe in Betracht zu ziehen. Der ausgearbeitete Lösungsalgorithmus gestattet, die Wärmekapazität zu bestimmen, und zwar sowohl, wenn die Wärmeleitfähigkeit des Materials bekannt ist, als auch, wenn sie unbekannt ist und gleichzeitig mit der Wärmekapazität bestimmt werden soll. Die vorgeschlagene Methode der numerischen Lösung des Problems der inversen Koeffizienten bei der nichtlinearen Wärmeleitfähigkeit kann auch bei der Auswertung von Daten der thermischen Analyse verwendet werden.

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, . , , . .

     

Studies on catalytically active surface compounds, VIII. On the reaction of VCl4 with aerosil

The preparation and hydrolysis of silica supported vanadium catalysts have been investigated using VCl₄ as a paramagnetic probe. Chemical analysis shows the possibility of the VCl₄ molecule to react one, two, or three hydroxy groups of the surface. The type of reaction is influenced by the temperature of pretreatment of aerosil (TPA). ESR measurements show distortions of the tetrahedral coordination of the (SiO)_nVCl_4–n surface complex, which is strongest for the threefold attachment (n=3) of VCl₄ to the surface. Hydrolysis is accompanied by an increase of the coordination number and leads to highly mobile vanadium species.

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, VCl₄ . , VCl₄ , . . (SiO)_nVCl_4–n, VCl₄ (n=3). .

     

Promotion of nickel catalysts for the steam reforming of methane

The influence of additives (Cu, Fe and Al₂O₃) on the textural and catalytic properties of nickel in steam reforming of methane is described. The effects of structural promoting by Al₂O₃ and of electronic promoting by copper are reported. The rate of steam reforming of methane was measured in a gradientless reactor at atmospheric pressure.

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(Cu, Fe Al₂O₃) . Al₂O₃ . .

     

Investigations of thermal elimination reactions of polymers by thermal volatilization analysis and ultraviolet spectroscopy

Using thermal volatilization analysis with differential condensation of volatile products, with film samples on flat-bottomed silica glass reaction tubes to permit measurements of UV spectra of partly degraded polymer, the thermal stability, the types of volatile products and the development of conjugation in the involatile residue have been compared for poly(vinyl chloride), polychloroprene, poly(vinyl acetate) and vinyl acetate/ethylene copolymers, poly(vinyl formate) and poly(vinyl alcohol). All undergo a side-group elimination reaction at lower temperatures, and polyene breakdown occurs in all the samples between 400 and 500°. The longest polyene sequences are formed by PVC. All the polymers except PVC show some complexity of products in the elimination reaction.

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Zusammenfassung Die Anwendung der thermischen Verdampfungsanalyse durch Differentialkondensation der flüchtigen Produkte an Filmproben in flachen Quarzglasreaktionsrohren gestattet die Ermittlung der UV-Spektren von teilweise degradierten Polymeren sowie Aussagen über die thermische Stabilität und Types des flüchtigen Produktes. Die Bindungen in dem nichtflüchtigen Rest wurden untersucht und im Falle der Copolymere Poly(vinylchlorid), Polychloropren, Poly(vinylacetat) und Vinylacetat/Äthylen, weiterhin Poly/vinylformat und Poly/vinylalkohol verglichen. Alle erleiden eine Eliminierungsreaktion an der Seitengruppe bei niedrigeren Temperaturen und Polyenabspaltung zwischen 400 und 500°. Die längsten Polyensequenzen werden durch PVC gebildet. Abgesehen vom PVC zeigten alle übrigen Polymere eine gewisse Komplexität in der Eliminierungsreaktion.

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Résumé L'emploi de la méthode d'analyse par volatilisation thermique avec condensation différentielle des produits volatils, sur des échantillons en film sur tubes de réaction en verresilice à fond plat permet l'examen des spectres ultraviolets des polymères partiellement dégradés et l'étude de la stabilité thermique, outre l'identification des constituants volatils. On a comparé le développement de la conjugaison dans le résidu non-volatil pour les polychlorure de vinyle, polychloroprène, polyacétate de vinyle et les copolymères acétate de vinyle/éthylène, polyformiate de vinyle et polyalcool vinylique. Dans chaque cas, on a observé une réaction d'élimination du groupe latéral à basse température et rupture du polyène entre 400 et 500°. Les plus longues séquences ont été formées dans le cas du PCV. Tous les polymères, excepté le PCV, montrent une certaine complexité de produits dans la réaction d'élimination.

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. (), , , , . , , — - , — . ; 400–500°. . , , .

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Some parts presented at the International Symposium on Macromolecular Chemistry, Budapest, 1969.

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One of the authors (D.L.G.) thanks the Science Research Council for the award of a studentship. Some of the experiments with PVF were carried out by Mr. A. Jamieson. Differential condensation TVA curves were obtained by Mr. R. G. Perrett.     

Selective hydrogenation of fatty oils on alloyed Ni?Al catalyst. I. Kinetic model

On the basis of literature data concerning the reaction mechanism, a kinetic model for the selective hydrogenation of cotton-seed oil on the S-3 commercial alloyed Ni–Al catalyst is suggested. Its parameters have been identified according to the experimental data obtained in an agitated slurry reactor at T=140–200°C and P=0.2–0.8 MPa.

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, C-3. , , t=140–120°C, P=0.2–0.8 .

     

Kinetics of Cr(VI) and V(V) oxidation of trans-stilbene and indene

Title reactions are acid catalyzed and strongly dependent on the permittivity of the medium. With Cr(VI) indene reacts faster than trans-stilbene, but with V(V), trans-stilbene reacts faster than indene. The mechanism is discussed.

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. Cr(VI) , -, V(V) - , . , .

     

IR and thermal studies on lanthanum zirconyl oxalate

Lanthanum zirconyl oxalate hydrate (LaZO) was prepared and characterized by chemical analysis and i.r. spectral studies. Its thermal decomposition was investigated by using DTA, TG, X-ray diffraction and i.r. spectral studies. On the basis of the TG and`isothermal results, a tentative decomposition scheme was proposed. In the first step the dehydration of LaZO takes place in two steps between room temperature and 498 K, to give the anhydrous compound. The anhydrous oxalate decomposes in a series of steps (498–548 K, 548–673 K and 673–773 K). Finally the decomposition of the carbonate takes place (773–1073 K) to give lanthanum zirconate (La₂Zr₂O₇).

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Zusammenfassung Lanthanzirkonyloxalathydrat (LaZO) wurde hergestellt und durch chemische Analyse sowie durch Infrarotspektroskopie charakterisiert. Seine thermische Zersetzung wurde unter Einsatz von DTA, TG, Röntgendiffraktion und Infrarotspektroskopie untersucht. Aufgrund der TG und isothermen Ergebnisse wurde ein Zersetzungsschema vorgeschlagen. In der ersten Stufe erfolgt die Dehydratisierung von LaZO in zwei Schritten zwischen (RT-498 K) um die Anhydroverbindung zu ergeben. Das wasserfreie Oxalat wird in einer Serie von Stufen zersetzt und verschiedene Zwischenprodukte enthalten sowohl Oxalat als auch Carbonat (498–548 K, 548–673 K und 673–773 K). Abschließend findet die Zersetzung des Carbonats statt (773–1073 K) unter Bildung von Lanthazirkonat (La₂Zr₂O₇).

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Résumé L'oxalate hydraté de lanthane-zirconyle (LaZO) a été préparé et caractérisé par analyse chimique et spectrométrie infrarouge. La décomposition thermique de ce composé a été examinée par ATD, TG, diffraction des rayons X et spectrométrie infrarouge. Un mécanisme de décomposition est proposé, d'après les résultats TG, obtenus en régimes dynamique et isotherme. Dans un premier temps la déshydratation de LaZO a lieu en deux étapes (température ambiante —498 K) pour fournir le composé anhydre. L'oxalate anhydre se décompose en plusieurs étapes et plusieurs composés intermédiaires contenant l'oxalate ainsi que du carbonate (498–548 K, 548–673 K, 673–773 K). Finalement, la décomposition du carbonate (773–1073 K) fournit du zirconate de lanthane (La₂Zr₂O₇).

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, . , , . , . , 498 . , , 498–548 , 548–673 673– 773 . 773–1073 -La₂Zr₂O₇.

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The authors are grateful to Dr. W. U. Malik, Prof. & Head of Chemistry Department, Roorkee University, for providing the research facilities. V. B. R. is also grateful to the CSIR (India) for the award of a senior research fellowship.     

Calorimetric studies of aluminosilicate catalysts. Heats and entropy of benzene adsorption on monosubstituted alkaline earth (Mg, Ca, Sr, Ba) metakaolinites at small surface coverages

Differential heats of benzene adsorption at 293 K on Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ metakaolinites at surface coverages of =0.2 have been measured in a Calvet microcalorimeter. An inverse dependence of benzene and cuene adsorption heats on monocationic metakaolinites has been revealed. The presence of two types of adsorption centers is predicted.

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293 Mg²⁺-, Ca²⁺-, Sr²⁺-, Ba²⁺- 0,2. . .