George Martine,M.D., F.R.S. (1700–1741) an early thermal analyst?

A study of the life and work of George Martine, who seems to have been the first to have used the principle of differential thermal analysis, reveals that his stature scientifically (and perhaps medically) has not as yet been fully appreciated. A complete bibliography of his writings is appended.

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Zusammenfassung Durch das Studium von Leben und Werk von George Martine, der augenscheinlich der erste Anwender der Prinzipien der Differentialthermoanalyse war, wird offenkundig, daß sein Wesen bisher wissenschaftlich (und möglicherweise auch medizinisch) nicht gebührend gewürdigt wurde. Eine komplette Bibliographie seiner Schriften ist beigelegt.

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. , , , , , ( ) . .

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The author expresses his sincere gratitude to Mr R. N. Smart of the University of St. Andrews Library, Mr A. J. Clark, Deputy Librarian of the Royal Society, Mrs. J. Currie and Ms. J. Archibald of Edinburgh University Library, Dr. H. MacDonald of the National Library of Scotland, Ms. J. A. Beavan of Aberdeen University Library and all those contacted regarding the existence of a portrait of George Martine for their information and assistance, without which this article could not have been compiled.     

Reactivity of chemisorbed hydrogen species on Pt towards acetylene

In the presence of both molecular and atomic hydrogen on catalyst surface, C₂H₂ is hydrogenated directly to C₂H₆. In the presence of atomic hydrogen only, the reaction can also have another route to form C₂H₄.

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, C₂H₂ C₂H₆, , C₂H₄.

     

Catalytic activity of tantalum hydride in parahydrogen conversion

The kinetics of parahydrogen conversion were studied on tantalum hydride at a hydrogen pressure of 2 Torr, in the temperature range 20–100 °C. For samples with high hydrogen content (H/Ta>0.7) the Arrhenius plot shows a distinct break at 52 °C near to the order-disorder transition temperature. For the ordered -Ta hydride phase the activation energy and preexponential factor are lower than those for the disordered phase of the Ta-H system.

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- 2 20–100°C. (H/Ta>0,7) 52°C -. - Ta- - Ta-H.

     

Kinetic parameters of the thermal decompositions of nitritonickelates(II)

Kinetic parameters of thermal decomposition of compounds of general formulaM ₂ ^I M ^II[Ni(NO₂)₆], whereM ^I= K⁺, Rb⁺ or Cs⁺ andM ^II= Ca²⁺, Sr²⁺ or Ba²⁺, were investigated on the basis of the respective thermal curves. Calculations of the reaction order and activation energy carried out by the Coats-Redfern method and by Doyle's method (modified by Zsakó) gave similar results, The reaction order is 2 for all the compounds investigated. In the group of potassium salts the activation energy increases fromM ^II=Ca²⁺ toM ^II=Ba²⁺. In the groups of rubidium and caesium salts, the lowest activation energy is observed whenM ^II=Sr²⁺. Such behaviour of the nitritonickelates is explained in terms of structures and the principle of maximum density.

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Zusammenfassung Die kinetischen Parameter der thermischen Zersetzung von Verbindungen der allgemeinen FormelM ₂ ^I M ^II [Ni(NO₂)₆] (M ^I= K⁺, Rb⁺ oder Cs⁺ und M^II = =Ca²⁺, Sr²⁺ oder Ba²⁺) wurden auf Grund der entsprechenden thermischen Kurven untersucht. Die an Hand der Coats-Redfern Methode und der durch Zsakó modifizierten Doyleschen Methode durchgeführten Berechnungen der Reaktionsordnung und der Aktivierungsenergie ergaben ähnliche Resultate. Die Reaktionsordnung ist 2 für sämtliche untersuchten Verbindungen. In der Gruppe der Kaliumsalze steigt die Aktivierungsenergie vonM ^II=Ca²⁺ in RichtungM ^II=Ba²⁺ an. In der Gruppe der Rubidium- und Caesiumsalze wird die niedrigste Aktivierungsenergie beiM ^II=Sr²⁺ beobachtet. Dieses Verhalten der Nitritonickelate wird durch die Strukturen und das Prinzip der maximalen Dichte erklärt.

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₁ ^{2 II}[Ni(NO₂)₆], ^I= ⁺, Rb⁺Cs⁺,a ^II= ²⁺,8r²⁺²⁺. , - ( ), . 2. ^{+ 2+}. ^II=S²⁺. .

     

Investigation of antiradical activity of pyrazolo-[3,4-b]pyranes in ethylbenzene oxidation

Kinetic parameters of the antiradical activity of pyrazolo [3,4-b]pyranes in the initiated low-temperature oxidation of ethylbenzene determined by the chemiluminescence method indicate that these pyranes have considerable antiradical properties like the known effective inhibitors.

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[3,4-b] qp . , [3,4-b] .

     

Kinetic studies of methylthiophene hydrogenation on sulfurized aluminopalladium catalysts

Kinetic studies of methylthiophene hydrogenation by dihydrogen in the presence of sulfurized aluminoppalladium catalysts were carried out at T=220–300°C and =3.3–9.5 MPa. An equation is suggested that accounts for the retarding effect of the product.

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T=220–300°C, 3,3–9,5 . , - .

     

Modelling of quantitative DTA equipment I. Electric analog approach

For an electric model, relationships have been established as a function of the DTA baseline shift, the intensity of the signal, the slope of the leading edge, the heating rate, the thermal resistance of the heating disc built into the DTA apparatus, the contact resistance between the disc and the sample holders, and the heat resistance between the two measuring sites. Some of the relationships obtained supported knowledge acquired earlier by other approaches, and some furnished new information. The limits of use of this simple model are indicated.

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Zusammenfassung Unter Anwendung eines elektrischen Modells wurden Zusammenhänge als Funktion der Verschiebung der Basislinie der DTA, der Signalintensität, der Steile der Leitkante, der Aufheizgeschwindigkeit, des Wärmewiderstandes der in das DTA-Gerät eingebauten Heizscheibe, des Kontaktwiderstandes, zwischen Scheibe und Probenbehälter und des Wärmewiderstandes zwischen den beiden Meßstellen ermittelt. Ein Teil der erhaltenen Zusammenhänge bestätigte von anderen Annäherungen her bereits vorliegende Kenntnisse, ein anderer Teil lieferte neue Informationen. Auf die Grenzen und der Nutzen dieses einfachen Modells wurden hingewiesen.

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Résumé A l'aide d'un modèle électrique, on a établi des relations décrivant l'influence de la dérive de la ligne de base ATD, de l'intensité du signal, de la pente du bord du pic, de la vitesse de chauffage, de la résistance thermique du disque de chauffage incorporé dans l'appareil ATD, de la résistance de contact entre le disque et les porte-échantillons et enfin, de la résistance thermique entre les deux points de mesure. Une partie des relations obtenues confirme les connaissances déjà acquises par d'autres approches, l'autre partie fournit des renseignements nouveaux. Les limites d'utilisation de ce modèle simple sont indiquées.

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, , , , , , , . , — . .

     

Catalysts for metathesis of olefins, prepared by anchoring of MoO2(acac)2 to Al2O3

New highly active catalysts for metathesis of olefins were obtained through the interaction of bis(acetylacetonato)dioxymolybdenum(VI) with surface OH groups of -Al₂O₃ and subsequent reduction in H₂ or CO.

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()(VI) OH -Al₂O₃ H₂ CO .

     

Kinetic study of resin catalyzed hydrolysis of ethyl propionate in aqueous-organic systems

A kinetic study of solvent effect on sulfonated resin catalyzed hydrolysis of ethyl propionate has been made in water-acetone, water-dioxane, water-DMF and water-DMSO solvent mixtures of varying compositions, at different temperatures. Specific rate constants (k_r) were found to be a first order and decreased with increasing amount of organic co-solvent in the media. The variation in rates as well as the activation parameters have been interpreted on the basis of specific solvation ion and dielectric properties of the medium.

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, , — -, -, - — . . .

     

Study of the thermal decompositions of some transition metal perchlorates

The thermal decompositions of nickel(II), copper(II), cobalt(II) and manganese(II) perchlorates were studied by thermal analysis and kinetic measurements. Anhydrous perchlorates could not be prepared by heating and outgassing the samples in vacuum; oxides were obtained as the main solid decomposition products. In the case of cobalt and manganese perchlorates, oxidation of the metal ions was observed during the decomposition. In most cases the decompositions of the perchlorates followed the Avrami-Erofeyev kinetics. A correlation was found between the stabilities of the perchlorates and the effective field strengths of the cations.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Nickel(II), Kupfer(II)-, Kobalt(II)- und Mangan(II)-perchloraten wurde mittels Thermoanalyse und kinetischer Messungen untersucht. Durch Erhitzen und Entgasen der Proben im Vakuum konnten keine wasserfreien Perchlorate hergestellt werden; Oxide wurden als feste Hauptzersetzungsprodukte erhalten. Im Falle der Perchlorate von Kobalt und Mangan wurde die Oxidation der Metallionen während der Zersetzung beobachtet. In den meisten Fällen verlief die Zersetzung der Perchlorate nach der Kinetik von Avrami-Erofeyev. Eine Korrelation wurde zwischen den Stabilitäten der Perchlorate und der tatsächlichen Feldstärke der Kationen gefunden.

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Résumé La décomposition thermique des perchloartes de nickel(II), de cuivre(II), cobalt(II) et de manganèse(II) a été étudiée par analyse thermique et mesures cinétiques. Les perchlorates anhydres n'ont pas pu être préparés par chauffage et traitement sous vide de échantillons; les oxydes ont été obtenus comme produits solides principaux de décomposition. Dans le cas des perchlorates de cobalt et de manganèse, l'oxydation des ions métalliques a été observée pendant la décomposition. Dans la plupart des cas, la décomposition des perchlorates a suivi la cinétique d'Avrami-Erofeyev. Une corrélation a été trouvée entre la stabilité des perchlorates et les intensités effectives des champs des cations.

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Kinetics and mechanism of isothermal dehydration of LiKC4H4O6 · H2O single-crystals

The kinetics of isothermal dehydration of LiKC₄H₄O₆.H₂O single-crystals was investigated in the [001] crystallographic direction under a dynamic vacuum of 6.7×10^–5 Pa with a quartz crystal microbalance. The removal of H₂O molecules may be described by a diffusion equation for a semi-infinite medium. The diffusion coefficients vary from 2.13×10^–11 cm² s^–1 at 391.7 K to 9.9×10^–9 cm² s^–1 at 453.2 K. The scanning electron microscope data provide some evidence that the dehydration is not a topochemical reaction. From the experimental data it is concluded that the anhydrous product is in the state of premelting. This explains the anomalous diffusion energyE _D=37±1 kcal mol^–1 and preexponential factorD ₀=5×10⁹ cm² s^–1.

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Zusammenfassung Die Kinetik der Entwässerung von LiKC₄H₄O₆.H₂O in [001] — Richtung unter dynamischem Vakuum wurde mit einer Quarzkristall-Mikrowaage verfolgt. Die Abgabe von Wasser kann mit einer Diffusionsgleichung für ein halb-unendliches Medium beschrieben werden, die Diffusionskoeffizienten variieren von 2, 13 · 10^–11 cm²s^–1 bei 391,7 K bis 9,9 · 10^–9 cm² s^–1 bei 453,2 K. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen, daß die Entwässerung nicht topochemisch abläuft. Nach dem experimentellen Ergebnis befindet sich das entwässerte Produkt in einem Vorschmelz-Stadium. Daraus erklären sich die anomalen Werte für die DiffusionsenergieE _D=(37±1) kcal mol–1 und den präexponentiellen FaktorD ₀=5 · 10⁹ cm² s^–1.

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6,7 · 10. LiKC₄H₄O₆.H₂O [001]. . 2,13·10^{–11 2 –1} 391,7 9,9·10^{–9 2 –1} 453,2 . , . , «», E =37±1 ·^{– 1} ₀=5·10⁹²·^–1.

     

Fast non-destructive determination of silicon in coal by means of /n,n′ γ/ and /n, γ/ processes

The possibilities were evaluated of nondestructive determination of silicon content in large-scale samples of coal /about 20–50 kg/, based on the spectrometry of prompt -radiation from processes /n, n /, E=1779 keV and /n, /, E=3539 keV and 4935 keV. The neutron sources were either²⁴¹Am–Be or²⁵²Cf located additionally in D₂O moderator. A Ge/Li/ detector was used for -radiation detection. In exposure times of up to 2 h, the detection limits of 1.3% and 0.9% and accuracies of silicon determination of 0.66% and 0.40% have been achieved in case of /n, / and /n, n / processes, respectively.     

Kinetics of thermal decomposition of diacyl peroxides in the presence of aerosil

In the presence of aerosil the thermal decomposition of the polymeric peroxide of sebacic acid is enhanced proportionally to the filler weight fraction in the reaction system. This is attributed to the interaction of peroxide groups with acidic groups on the aerosil surface and their decomposition according to a nonradical mechanism unlike the homolytic radical decomposition in solution.

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, , . .

     

Propagation of vibrational excitation in an adsorbed layer

Using a crystal model with an adsorbed layer, the propagation of vibrational excitation induced by an adsorbed particle is considered. The relaxation times of excitation have been estimated. The role of excitation transfer processes in adsorption-desorption phenomena is discussed.

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, . . - .

     

Intercalation of porphyrin (TMPyP) and copper-porphyrin into γ-zirconium phosphate

Water-soluble ,,,-tetrakis(4-N-methylpyridyl)porphine(TMPyP) was directly intercalated into -zirconium phosphate (-ZrP) with expansion of the interlayer distance from 12.3 to a maximum of 17.2 Å, indicating parallel orientation of porphyrin to the layer of -ZrP. Diffuse reflectance spectra of the intercalate shows that the porphyrin is protonated in the interlayer space. Uptake of Cu²⁺ ions into the porphyrin intercalate takes place with further increase in the interlayer distance. It was observed that TMPyP metalated Cu²⁺ in -ZrP. Copper porphyrin can also be taken up quite easily and an interlayer spacing of 18.6 Å is attained.     

Effect of electronic interaction between metal and support: How the nature of Ru/Al2O3 is modified

It is a well known fact that when supported on different supports, a transition metal may show different catalytic behavior. In some cases it is claimed that the differences in the acidity of supports are due to this phenomenon. In this work, by adding increasing amounts of MgO to Al₂O₃, the number of acid sites and hence the acidity of Al₂O₃ were monotonically decreased. The behavior of Ru supported on these mixed supports was investigated with IR, and it is concluded that the interaction between metal and acid sites on the surface is the most important factor for the changing properties.

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, , . . Al₂O₃ MgO Al₂O₃. Ru -, , -.

     

Thermal treatment and analysis involved in the preparation and investigation of different types of inorganic glasses

The importance of the thermal behaviour of glasses is illustrated. Some procedural characteristics for glass preparation upon quenching are discussed to distinguish the positive effects of increasing cooling rate. The basic thermodynamic quantities, kinetic data and procedural parameters are listed. The glass-transformation interval is treated in detail to demonstrate the temperature-dependences of heat capacity, enthalpy an Gibbs energy for as-quenched and annealed glasses, exemplifying processes of thermally stimulated reordering. Particular attention is paid to DTA measurements, which are of use for the determination of characteristic temperatures and to for the distinction of possible types of processes which occur upon reheating. Most common cases are illustrated by a series of hypothetical H vs. T and T _dta vs. T plots. Different glass formation coefficients based on the onset temperatures are discussed to confirm the general knowledge that their maxima match with concentration regions close to that of invariant melting of the system.

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Zusammenfassung Es wird die Bedeutung des thermischen Verhaltens von Glas verdeutlicht. Einige technologische Kenngrößen der Gasherstellung beim Abschrecken sowie grundlegende thermodynamische Größen, kinetische Daten und technologische Parameter, wurden beschrieben, um bei steigender Abkühlgeschwindigkeit positive Einflüsse erkennen zu können. Zur Unterstreichung thermisch stimulierter Umordnungsprozesse und zur Verdeutlichung der Temperaturabhängigkeit von Wärmekapazität, Enthalpie und freier Enthalpie von abgeschrecktem und kühlgeglühtem Glas wird das Intervall der Glasumformung ausführlich behandelt. Erhöhte Aufmerksamkeit wurde DTA-Messungen geschenkt, um charakteristische Temperaturwerte festzustellen und um eventuelle Typen der Prozesse, die beim Nachhitzen ablaufen, zu erkennen. Die häufigsten Fälle werden durch hypothetische H-T und T _dta -T Diagramme illustriert. Verschiedene Glasformationskoeffizienten für die Anfangstemperatur wurden diskutiert, um den allgemeinen Fakt zu bekräftigen, daß deren Maximum mit den Konzentrationsbereichen nonvariant schmelzender Systeme übereinstimmt.

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. , . , . , , , . , , . H- _a-. , , , .

     

Influence of oxygen on semiconducting properties of polycrystalline zinc oxide in its surface region

The influence of oxygen adsorption on electrical conductivity of sintered ZnO has been studied. The concentration of conduction electrons and their mobility were determined by Hall effect method in the temperature range 200–550 K. It was found that adsorbed oxygen decreases the conduction electron concentration as well as their mobility.

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ZnO. 200–550 . , , .

     

Heat capacity measurements by computer-interfaced DSC

A computer assisted heat capacity measuring system has been designed from commercial components. A differential scanning calorimeter of type Perkin-Elmer DSC-2 forms the basis for measurements from 100 to 1000 K. A Hewlett-Packard calculator (minicomputer) of type 9821 is the data handling system. The data are collected and permanently stored on teletape. The program has been written to govern measurement and final computation, tabulation, plotting, and curve fitting. Calibration is done by comparison with benzoic acid or aluminium oxide (sapphire). Zinc heat capacities have been measured as an example and for evaluation of accuracy. Accuracies of better than ± 0.5% have been achieved, an improvement of approximately a factor 3 to 5 over a similar system without computer assist. The system will be used mainly for heat capacities of linear macromolecules.

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Zusamenfassung Ein mit einem Komputer ausgestattetes Wärmekapazitäts-Mess-System wurde aus handelsüblichen Bestandteilen gebaut. Ein Differential-Scanning Kalorimeter vom Typ Perkin-Elmer DSC-2 bildet das Grundgerät für Messungen zwischen 100 und 1000 K. Ein Hewlett-Packard Kalkulator (Mini-Komputer) des Typs 9821 ist das Datenbehandlungssystem. Die Daten werden gesammelt und laufend am Tele-Band gespeichert. Das Programm eignet sich zur Steuerung der Messung und zur Endauswertung, Tabulierung, Berechnung von Zusammenhängen und Anpassung an Kurven. Geeicht wird mittels Vergleichen mit Benzoesäure oder Aluminiumoxid (Saphir). Die Wärmekapazitäten von Zink wurden als Beispiel und zur Bewertung der Genauigkeit gemessen. Die Genauigkeiten erwiesen sich besser als ± 5 %, also 3 bis 5-mal so gut wie bei einem ähnlichen System ohne Komputer. Das System wird hauptsächlich zur Messung der Wärmekapazitäten linearer Makromoleküle eingesetzt.

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Résumé Un dispositif a été conçu à partir de composants commerciaux pour la mesure des chaleurs spécifiques et a été associé à un calculateur. Un analyseur calorimétrique différentiel à compensation de puissance, de type Perkin-Elmer DSC-2, constitue l'élément de base pour les mesures entre 100 et 1000 K. Le traitement des données s'effectue avec un calculateur du type Hewlett-Packard 9821 (mini-ordinateur). Celui-ci assure l'acquisition des données et leur conservation permanente sur télé-bande. Le programme a été conçu pour contrôler la mesure et le calcul final, la mise en tableaux, le tracé des courbes et leur ajustement. L'étalonnage s'effectue par comparaison avec l'acide benzoïque ou l'oxyde d'aluminium (saphir). A titre d'exemple, la chaleur spécifique du zinc a été mesurée afin d'évaluer l'exactitude. Celle-ci est meilleure que ± 0,5% c'est-à-dire qu'elle est 3 à 5 fois supérieure à celle d'un système similaire sans calculateur. Le dispositif sera surtout utilisé pour la détermination des chaleurs spécifiques des macromolécules linéaires.

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. - -2 100 1000 . - (-) 9821. . , , . (). . +0.5%, 3 5 . .

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The authors wish to express their appreciation to Dr. A. P. Gray, Dr. R. C. Ryan and the Perkin-Elmer Corporation, Norwalk, Connecticut for their assistance in setting up the DSC-2 and providing us with the digital data recording facilities.This work was supported by a grant from the National Science Foundation (Grant Number GH42634X) and partially purchased with an equipment grant Number GH36965.     

Pyrolytic decomposition of some even chain length copper (II) carboxylates

The products of the pyrolytic decomposition of some even chain-length copper (II) carboxylates from decanoate to octadecanoate inclusive have been identified, using a flow system, to be copper, carbon dioxide, a carboxylic acid and an odd chain-mength alkene. These products are similar to those reported for the decomposition of mercury (II) carboxylates. The unexpectedly low (less than unity) CO₂/soap ratio was attributed to the reduction of the CO₂ to carbon monoxide. The carboxylic acid was characterised by wet chemical tests, determining the melting points of the acid and its amide derivative and matching its IR spectrum with that of the authentic acid. Elemental analysis and wet chemical tests were employed for the identification of the alkene.The products of decomposition and mechanism proposed to account for the degradative route of the systems show that good quality thin solid copper oxide films may only be obtained from the decomposition of copper (II) carboxylates if the carrier gas is non-inert (e.g. oxygen).

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Zusammenfassung Als Produkte der pyrolytischen, in einem Gasstrom vorgenommenen Zersetzung einiger Kupfer (II) -Karboxylate mit geradzahliger Kohlenstoffatomzahl der Kette (Dekanoat bis einschließlich Octadekanoat) wurden Kupfer, Kohlendioxid, eine Karbonsäure und ein Alken mit ungerader Kohlenstoffatomzahl identifiziert. Diese Produkte sind ähnlich denen, die bei der Zersetzung von Quecksilber (II) -Karbcxylaten auftreten. Das unerwartet niedrige CO₂/Seife-Verhältnis (kleiner als 1) wurde der Reduktion von CO₂ zu Kohlenmonoxid zugeschrieben. Die Karbonsäure wurde durch naße chemische Tests, durch Bestimmung des Schmelzpunktes der Säure und dem des Amidderivats und durch Vergleich des IR-Spektrums mit dem der authentischen Säure identifiziert. Elementaranalyse und naße chemische Tests wurden zur Identifizierung der Alkene herangezogen. Die Zersetzungsprodukte und der zur Erklärung des Abbaus des Systems vorgeschlagene Mechanismus zeigen, daß dünne feste Kupferoxidschichten in guter Qualität nur bei der Zersetzung von Kupfer (II) -Karboxylaten in nichtinertem Trägergas (z. B. in Sauerstoff) erhalten werden.

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