The direction of elimination in the pyrolysis kinetics of 3-bromobutyronitrile

The gas phase elimination of 3-bromobutyronitrile, examined in a static system and seasoned vessel, follows a first-order rate law. The reaction in the temperature range of 370.0–420.1°C and pressure range of 54–198 torr, is homogeneous and unimolecular. The temperature dependence of the rate coefficient is given by the equation: log k₁ (s^–1)=(13.74±0.25)–(213.7±3.2) kJ mol^–1 (2.303RT)^–1. The cyano substituent has been found to retard the elimination process through its electronwithdrawing resonance effect. Most of the dehydrobromination product is cis-trans-crotonitrile, while very little of allyl cyanide is obtained. This result is rationalized in terms of electronic factors.

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3- , . . 370,0–420,1°C 54–198 . : log k₁ (cek^–1)=(13,74±0,25)–(213,7±3,2)(/)×(2,303 RT)^–1. - . --, . .

     

Proton donor ability of surface hydroxy groups from the IR spectra of hydrogen-bonded complexes

The influence of the strength of N-bases on the shift of (OH) in hydrogenbonded complexes upon adsorption on the surface of a decationized zeolite, phosphates and aerosil differing in the proton donor ability of surface hydroxy groups has been investigated. It is shown that the acid-base properties of the adsorbent-adsorbate pair produce additive influence on the above frequency shifts. A method for the determination of the proton donor ability of surface hydroxy groups (in terms of pK_a) from the IR spectra of hydrogen-bonded complexes is suggested.

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- (OH) , , . , - - . ( pK_a) .

     

Investigation of surface phenomena on solid catalysts by thermogravimetry

Thermogravimetry was applied to the investigation of the phenomena of adsorption, chemisorption, desorption and surface reactions on solid catalysts. The measurements were carried out with 13 NaX and NaY type zeolites and with silica gels treated with sodium hydroxide, in the presence of cumene and methanol. On the basis of the quantitative results it is possible to give an interpretation of surface phenomena and to establish the existence of various active centres on the surface of the catalysts.

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Zusammenfassung Adsorptions-, Chemisorptions- und Desorptionserscheinungen, sowie Oberflächenreaktionen an festen Katalysatoren wurden thermogravimetrisch untersucht. Die Messungen wurden an Zeoliten der Typen 13 NaX und NaY und an mit Natriumhydroxid behandelten Silikagelen in Gegenwart von Cumol und Methanol durchgeführt. Aufgrund der quantitativen Ergebnisse war es möglich, die Oberflächenerscheinungen zu deuten und das Vorhandensein von verschiedenen aktiven Zentren an der Katalysatoroberfläche nachzuweisen.

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Résumé On a appliqué la méthode thermogravimétrique à l'étude des phénomènes d'adsorption, de chemisorption et de désorption ainsi qu'aux réactions de surface sur des catalyseurs solides. Les mesures ont été effectuées sur zéolites de type 13 NaX et NaY et sur des silicagels traités par la soude en présence de cumène et de méthanol. Des résultats quantitatifs permettent de donner une interprétation des phénomènes de surface et d'établir l'existence de divers centres actifs à la surface des catalyseurs.

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, , , . , , , , . 13 NaX NaY , . .

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The authors express their gratitude to Prof. S. Malinowski for help and discussion and to Mr. W. Dziklinski for his technical help.     

Tracing of peroxy radicals in hexane cool flames

Stabilized hexane-air cool flames in a separately heated two-section reactor have been studied at T=480–770 K and P=30–63 kPa. ESR spectra of peroxy radicals were analyzed by the radical freezing technique and sonde sampling. Under these conditions high radical concentrations (>10¹⁴ cm^–3) are observed. With increasing pressure and temperature, the fraction of HO₂ radicals in the overall amount of radicals grows.

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480–770 , 30–63 . . , (>10¹⁴cm^–3). , HO₂ .

     

Thermal studies on titanyl,zirconyl and hafnyl dithiocarbamato complexes

The dithiocarbamato complexes of titanyl(IV), zirconyl(IV) and hafnyl(IV), abbreviated as MO(S₂CNRR)₂·nH₂O(M=Ti, Zr or Hf,R=H,R=C₅H₉;R=H,R=C₇H₁₁,n=1 for Ti andn=2 for Zr and Hf), were prepared in aqueous medium and characterized by elemental analyses, magnetic susceptibility measurements and IR spectral studies. The thermal behaviour of these compounds under non-isothermal conditions was investigated by thermogravimetric, derivative thermogravimetric and differential scanning calorimctric techniques in nitrogen and oxygen atmospheres. The intermediates obtained at the end of various thermal decomposition steps were identified on the basis of analyses and IR spectral studies. Kinetic parameters, such as apparent activation energy and order of reaction, were determined by the graphical method of Coats and Redfern. The heats of reaction for the different decomposition steps were calculated from the DSC curves.

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Zusammenfassung Die Thiocarbamato-Komplexe von Titanyl(IV), Zirkonyl(IV) und Hafnyl(IV) der allgemeinen Formel MO(S₂CNRR)₂·n H₂O (M=Ti, Zr oder Hf;R=H, R=C₅H₉;R=H, R=C₇H₁₁;n=1 für Ti undn=2 für Zr und Hf) wurden in wässrigem Medium hergestellt und durch Elementaranalyse, Messung der magnetischen Suszeptibilität und IR-Spektraluntersuchungen charakterisiert. Das thermische Verhalten dieser Verbindungen unter nicht-isothermen Bedingungen wurde durch TG, DTG und DSC in Stickstoff- und Sauerstoffatmosphäre untersucht. Die nach verschiedenen thermischen Zersetzungsschritten erhaltenen Zwischenprodukte wurden durch chemische Analyse und IR-Spektroskopie identifiziert. Kinetische Parameter, wie die scheinbare Aktivierungsenergie und die Reaktionsordnung, wurden nach der graphischen Methode von Coats und Redfern bestimmt. Für die einzelnen Zersetzungsschritte wurden die Reaktionswärmen aus den DSC-Kurven berechnet.

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, . MO(S₂CNRR)₂·nH₂O (M=I, Zr, Hf,R=H,R ¹=C₅H₉, C₇H₁₁,n=1 I =2 ) , . , . , , . - . .

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The authors are grateful to Dr. Shyam Kumar for helpful discussions.     

Potentiometric titration of sorbed hydrogen on palladium carrier catalysts

A method of determination of adsorbed and absorbed hydrogen on palladium catalysts with carbon carriers is suggested and verified. The method allows H_ad and H_ab to be determined with an accuracy of about 10% using catalysts containing at least 5% Pd.

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- . . . 10% , , - , 5% Pd.

     

Diffusion kinetics of selective hydrogenation of fatty oils in a stationary catalyst bed reactor

A mathematical model to describe simultaneous mass transfer and a complex chemical reaction of selective fatty oil hydrogenation in a stationary catalyst bed is suggested. On the basis of experimental data numerical values of the model parameters have been found.

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, . .

     

Reaction kinetics by thermal analysis

The application of thermal analysis in the study of reaction kinetics and reaction mechanisms in combination with presently available powerful analytical tools, in the sphere of materials with particular reference to high energy materials is presented and discussed. Also an attempt has been made to correlate the kinetic data obtained by TA with the performance characteristics, for some important materials.

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Zusammenfassung Es wird die Anwendung der Thermoanalyse bei der Untersuchung der Reaktionskinetik und des Reaktionsmechanismus in Zusammenwirkung mit den gegenwärtig zur Verfügung stehenden leistungsfähigen analytischen Werkzeugen auf dem Gebiet von Materialien mit speziellem Bezug auf energiereiche Stoffe dargestellt Und besprochen. Es wurde auch versucht, die durch TA erhaltenen kinetischen Daten einiger wichtiger Stoffe mit deren Leistungskenndaten in Beziehung zu stellen.

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. , , .

     

Ba(OH)2 as catalyst in organic reactions, part XIV. Michael addition catalyzed by barium complex salts in the homogeneous phase

Michael addition to chalcone is catalyzed by barium complex salts in the homogeneous phase under various conditions. The nature of these intermediates is analyzed. These complex salts are described for the first time. The Michael adduct of malonodinitrile to chalcone is described for the first time.

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, , . . . . .

     

ESR studies of N2O interaction with photoinduced centers on ZnO and MgO

According to the analysis of the formation of O^– anion radicals stabilized on the surface of oxides, it has been shown that on ZnO, only O _s ^– hole centers are formed, whereas in the presence of N₂O molecules, besidese the above centers, MgO surface contains O _ads ^– electron centers.

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- O^–, . , ZnO O _s ^– , MgO N₂O O _s ^– O ^– .

     

A new procedure for determination of the acid and base strength distribution of colored catalysts

A new procedure for determining the strength distribution of acid and base centers of colored catalysts by the indicator method has been proposed. The procedure basing on the use of a platinum gauze container for the colored catalyst enables us to eliminate the difficulties in the identification of the color of the indicator.

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. , , , .

     

Experimental study of the bifurcation diagram in the Belousov-Zhabotinskii reaction

In the citric acid-Mn²⁺–H₂SO₄–KBrO₃ system a hysteresis phenomenon in the switching on and off of the oscillations has been observed. The possible bifurcation diagrams of the system are discussed.

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-Mn⁺²–H₂SO₄–KBrO₃ . .

     

Preparation,spectral and thermal studies of neodymium zirconyl oxalate hexahydrate

Neodymium zirconyl oxalate (NdZrOX) is prepared and characterized by chemical analysis and ir spectral studies. Its thermal decomposition has been investigated by using DTA, TG, DTG, X-ray diffraction and ir spectroscopy. On the basis of thermogravimetry and isothermal studies a probable mechanism for the decomposition is proposed. The decomposition proceeds mainly through three stages: i) dehydration between RT-413 K, ii) decomposition of oxalate between 413–943 K and iii) decomposition of the carbonate between 1028–1235 K to give a mixed oxide. The ir spectra and X-ray diffraction studies are made for identification of the intermediates. X-ray diffraction studies of the end product indicates that it belongs to cubic crystal system witha=11.520 Å.

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Zusammenfassung Neodymzirkonyloxalat (NdZrOX) wurde dargestellt und durch chemische Analyse und IR-spektroskopische Untersuchungen charakterisiert. Die thermische Zersetzung dieser Verbindung wurde mittels DTA. TG, DTG, Röntgendiffraktometrie und IR-Spektroskopie untersucht. Basierend auf Ergebnisse der Thermogravimetrie und isothermer Methoden wird ein möglicher Zersetzungsmechanismus vorgeschlagen. Die Zersetzung verläuft im wesentlichen über drei Stufen: i) Dehydratisierung zwischen Zimmertemperatur und 413 K, ii) Zersetzung des Oxalats zwischen 413 und 943 K und iii) Zersetzung des Carbonats zwischen 1028 und 1235 K unter Bildung eines Mischoxides. IR-spektroskopische und röntgendiffraktometrische Untersuchungen wurden zur Identifizierung der Zwischenprodukte ausgeführt. Die röntgendiffraktometrische Untersuchung des Endproduktes ergibt eine kubische Zelle mita= 11.520 Å.

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-. , , , . . , , : / 413 , / 413943 / 1028–1235 . - . - , =11.520 Å.

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One of the authors (VBR) is grateful to CSIR (India) for the senior research fellowship.     

On the deactivation of Fe2O3?MoO3/SiO2 catalysts in the oxidation of methanol to formaldehyde

The deactivation behavior of Fe₂O₃–MoO₃/SiO₂ catalysts with different Fe₂O₃+MoO₃ content in the oxidation of methanol to formaldehyde is investigated. A simplified reaction-deactivation kinetic model is presented and used to compare and discuss the different behaviors.

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Fe₂O₃–MoO₃/SiO₂ Fe₂O₃+MoO₃ . : -.

     

Chiral recognition of enantiomeric peptides in water at 25° by calorimetry

The heats of dilution in water of binary and ternary solutions of the two enantiomeric forms ofN-acetylalanineamide have been measured at 25°. The excess enthalpies, expressed as virial expansion series, permit evaluation of the pairwise self and cross enthalpic coefficients. As for the chiral forms of some monosaccharides, the cross coefficient for the interaction between theD andL forms ofN-acetylalanineamide is slightly but significantly different from the corresponding self coefficient. A weak, water-mediated chiral recognition can be assumed to exist between pairs of amide molecules.

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Zusammenfassung Die Verdünnungswärmen von binären und ternären wässrigen Lösungen der zwei enantiomeren Formen von N-Acetylalaninamid wurden bei 25 °C gemessen. Die in einer Virialexpansionsreihe entwickelten Überschußenthalpien ermöglichen die Berechnung der self und cross Enthalpiekoeffizientenpaare. Was die optisch aktiven Formen einiger Monosaccharide anbetrifft, so ist der cross Koeffizient für die Wechselwirkung zwischen der D- und L-Form von N-Acetylalaninamid etwas, aber signifikant verschieden von dem entsprechenden self Koeffizienten. Es kann angenommen werden, daß Paare von Amidmolekülen eine schwache, durch Wasser vermittelte Unterscheidungsfähigkeit hinsichtlich der optischen Aktivität zeigen.

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25° - N-. . L- N- , , , . .

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This work was carried out with the financial support from the italian C. N. R. (Rome) and from the Ministry of Public Education.     

Interdependence between the dispersion of a solid decomposition product and its formation rate

In an analysis of the possible mechanism and kinetics of a thermal decomposition reaction with the formation of a solid product, the following features were considered: the collective rearrangement character of the transformation; the formation of a product with a different non-equilibrium defectiveness and free energy; the free energy relationship in the series of processes leading to products with different dispersions; the formation of intermediate structures; and the spinodal character of their decomposition. Relationships are presented between the rate of solid product formation, the process temperature, and the surface area and size of the particles.

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Zusammenfassung In einer Analyse des möglichen Mechanismus und der Kinetik einer unter Bildung eines festen Produktes verlaufenden thermischen Zersetzungsreaktion werden folgende Besonderheiten erörtert: der kollektive Umordnungscharakter der Umwandlung, die Bildung eines Produktes mit unterschiedlicher Nichtgleichgewichts-Gitterstörung und unterschiedlicher freier Energie, die Beziehung der freien Energie in zu Produkten unterschiedlicher DispersitÄt führenden Prozessen, die Bildung intermediÄrer Strukturen und der spinodalen Charakter ihrer Zersetzung. Beziehungen zwischen der Bildungsgeschwindigkeit des festen Produktes, der Temperatur des Prozesses und der OberflÄchengrö\e und Grö\e der Partikel werden angegeben.

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: ; ; , ; . , , .

     

Linear free energy relations in solid state reactions II

Kinetics of the reaction between solid cobalt(II) acetate and solid substituted aniline hydrochlorides have been studied by thermal analysis. All the reactions go to completion. The crystalline products were characterized by physico-chemical methods. The energy of activation is 83.4,44.2,64.2,100.9,79.8,99.9, 135.9 and 168.7 kJ mol^–1for the reactions of aniline, 3- and 4-chloro-, 4-iodo-, 4-bromo-, 4-fluoro-, 4-methyl- and 4-methoxy aniline hydrochlorides with cobalt acetate. A plot of energy of activation against Hammett's constant is linear with a slope of –169.9 kJ mol^–1. A comparison between the reactivity of these reactions by the capillary and the thermal methods has been done.

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Zusammenfassung Mittels Thermoanalyse wurde die Kinetik der Festkörperreaktion zwischen Kobalt(II)azetat und substituierten Anilinhydrochloriden untersucht. Alle Reaktionen laufen vollständig ab. Die kristallinen Produkte wurden mittels physikalisch-chemischer Methoden charakterisiert. Die Aktivierungsenergie der Reaktion von Kobalt(II)azetat mit Anilin, 3- und 4-Chlor-, 4-Jod-,4-Brom-, 4-Fluor-, 4-Methoxy- und 4-Methylanilin beträgt 83.4,44.2,64.2,100.9,79.8,99.9,168.7 bzw. 135.9 kJ/mol. Bei der Darstellung der Aktivierungsenergie in Abhängigkeit von der Hammettkonstante konnte Linearität mit einem Anstieg von – 169.9 kJ/mol festgestellt werden. Die Reaktivität dieser Reaktionen wurde mittels Kapillar- und thermischen Verfahrens verglichen.

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. . - . , 3- 4--, 4--, 4--, 4--, 4- - 4- , , 83,4; 44,2; 64,2; 100,9; 79,8; 99,9; 135,9 168,7 ·^–1. - –169,9 ·^–1. , .

     

Some peculiarities of cyclohexane conversion on zeolite catalysts

Cyclohexane conversion on zeolite and zeolite-containing catalysts has been examined. The formation of cracking, isomerization and dehydrogenation products is suggested to follow two parallel independent mechanisms through different intermediate carbocations.

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. , .