Diffusion of antioxidants in sheets and plates of isotactic polypropylene measured by isothermal differential-thermal-analysis

The diffusion of the phenolic antioxidant 1, 3, 5-tris (3,5-ditert. butyl-4-hydroxybenzyl)mesitylene (IRGANOX 1330) in compressed sheets of isotactic polypropylene (iPP) was investigated over the temperature range from 80°C to 120°C by isothermal differential-thermal-analysis (DTA).The measurements showed a clear relation between oxidation induction time and oxidation maximum time, (both determined by isothermal DTA) and the concentration of stabilizer.It was possible to calculate the diffusion co-efficients and the activation energy of diffusion of IRGANOX 1330 in iPP by measuring the oxidation maximum times across stacks of isotactic polypropylene sheets.The same method was employed to measure the diffusion coefficient of IRGANOX 1330 in compressionmolded plates of iPP.The influence of the morphological structure of iPP on the diffusion process was investigated by measuring the cristallinity degree of iPP-films and-plates and the determination of the dimensions of the spherulites.

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Zusammenfassung Die Diffusion des phenolischen Antioxidanten 1, 3, 5-Tris (3,5-ditert.butyl-4-hydroxybenzyl)mesitylen (IRGANOX 1330) in zusammengepreßten, isotaktischen Polypropylenfolien wurde mittels isothermer Differentialthermoanalyse (DTA) über einen Temperaturbereich von 80°C bis 120°C untersucht.Die isothermen DTA-Messungen zeigten einen klaren Zusammenhang zwischen Oxidationsinduktionszeit und Oxidationsmaximumszeit und der Konzentration des Antioxidanten.Über die Bestimmung der Oxidationsmaximumszeiten von Folienstapeln aus isotaktischem Polypropylen war es möglich, die Diffusionskonstanten und Aktivierungsenergie der Diffusion von IRGANOX 1330 in iPP zu bestimmen.Um den Einfluß der Kristallstruktur auf die Diffusion von Stabilisatoren zu ermitteln, wurdedie gleiche Methode bei gepreßten Platten angewendet. Die Gefügestruktur (Kristallinitätsgrad und Sphärolithgröße) der Platten und Folien wurde mittels dynamischer DTA und Polarisationsmikroskop untersucht.

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80–120° 1, 3, 5-- /3, 5--. -4- / / 1330/ / -/. / / . , -. 1330 - . - .

     

Performance of a cobalt oxide catalyst in the oxidation of NH3 to NO

The cause for a fall in the conversion of NH₃ to NO within 73 hours from 97% to 78% with a cobalt oxide catalyst was investigated. Results show that sintering, change in valence and cation distribution in Co₃O₄ contribute to the decrease in activity. Incorporation of ThO₂ and K₂O improves the performance of the catalyst.

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NH₃ NO 73 97% 78%. , , Co₃O₄. ThO₂ K₂O NH₃ NO.

     

Non quasi-stationary state pyrolysis. Induction period of neopentane pyrolysis

The principle of an apparatus using an isothermal continuous flow stirred tank reactor to study homogeneous gas phase reactions at space times of the order of 1 sec is given. With this apparatus, the induction period of neopentane pyrolysis (as an example) has been clearly shown.

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, , 1 . , , .

     

The thermal decomposition of ammonium metavanadate,III

The kinetics and thermodynamics of the thermal decomposition of ammonium metavanadate (AMV) are combined with the structural information available for AMV, for the important decomposition intermediate, ammonium hexavanadate (AHV), and for vanadium pentoxide, the product of the decomposition in non-reducing atmospheres, to enable the atomic movements involved in the course of decomposition to be discussed in detail.The decomposition of AMV involves scission of the V-G chains in the AMV structure (accompanied by simultaneous evolution of gaseous ammonia and water) with subsequent rearrangement and cross-linking of discrete units, based on V₃O ₈ ^– , to form AHV. Further decomposition to V₂O₅ is a similar but less ordered process.

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Zusammenfassung Die Kinetik und thermische Zersetzung von Ammoniummetavanadat (AMV) wurden mit der zu erhaltenden Information über die Strukturen des AMV, des wichtigen Zwischenproduktes der Zersetzung, des Ammoniumhexavanadats (AHV) sowie des Vanadiumpentoxids verbunden. Das in nichtreduzierenden Atmosphären erhaltene Zersetzungsprodukt wurde eingehend erörtert um die in der Zersetzung mit inbegriffenen Atombewegungen zu studieren.Bei der Zersetzung von AMV spielt eine Spaltung der V- O-Ketten in der Struktur des AMV mit (welche durch eine gleichzeitige Entwicklung von gasförmigen Ammoniak und Wasser begleitet wird), dieser folgt eine Neuordnung und Raumvernetzung diskreter Einheiten auf V₃O ₈ ^– -Basis um zur Bildung von AHV zu führen. Die weitere Zersetzung zu V₂O₆ ist ein ähnlicher, obwohl weniger geordneter Vorgang.

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Résumé On a rapproché les données structurales du métavanadate d'ammonium (MVA) avec celles relatives à la cinétique et à la thermodynamique de la décomposition thermique du MVA, pour étudier le produit intermédiaire important de la décomposition, l'hexavanadate d'ammonium (HVA) et le pentoxyde de vanadium. On discute en détail le produit de la décomposition obtenu en atmosphère non réductrice afin d'obtenir des données sur les mouvements atomiques mis en jeu pendant la décomposition.La décomposition du MVA s'effectue avec scission des chaines V—O dans la structure du MVA, accompagnée d'un dégagement de gaz ammoniac et d'eau et suivie d'un réarrangement et d'une réticulation d'unités discrètes V₃O ₈ ^– , pour former HVA. La décomposition ultérieure en V₂O₅ suit un processus similaire mais moins bien ordonné.

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() , , ( ) . , . - ( ) , V₃O ₈ ^– . V₂O₅ , .

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Financial support from the National Institute for Metallurgy, Johannesburg, and the South African Council for Scientific and Industrial Research is gratefully acknowledged.     

Redox processes in o-xylene oxidation over V?Ti oxide catalysts

It has been established that fast relaxations are due to catalytic conversion and slow ones are due to the formation of structures with decreasing activity and selectivity.

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, , — , .

     

Basic properties of alkaline earth metal oxides and their catalytic activity in the decomposition of diacetone alcohol

The effect of CO₂ adsorption on the catalytic activity of alkaline earth metal oxides in the title reaction reveals that the number of active (basic) sites follows the order MgO>CaO>SrO>BaO, and the order of base strength is MgO

CO₂ , () : MgO>CaO>SrO>BaO, : MgO     

Investigation of the chemisorption of propylene on zinc oxide by temperature-programmed desorption

The interactions of propylene with zinc oxide have been studied by temperature-programmed desorption (TPD) under experimental conditions free of inter- or intraparticle limitations or readsorption phenomena.The results indicate that propylene is adsorbed on two types of active sites, and the Arrhenius parameters for the corresponding desorption processes have been calculated; moreover, on the basis of these results, important hypotheses can be made regarding the reaction mechanisms of the total oxidation and the dehydroaromatization of propylene on zinc oxide.The experiments confirm that thermal methods can be successfully used in the interesting and important field of heterogeneous catalysis.

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Zusammenfassung Die Wechselwirkungen von Propylen mit Zinkoxid wurden durch temperaturprogrammierte Desorption (TPD) unter Versuchsbedingungen frei von inter- oder intrapartikulären Begrenzungen oder Readsorptionserscheinungen untersucht.Die Ergebnisse zeigen, daß Propylen an zwei Typen von aktiven Stellen adsorbiert wird. Die Arrhenius-Parameter für die entsprechenden Desorptionsprozesse wurden berechnet. Aufgrund dieser Ergebnisse können wichtige Hypothesen bezüglich des Reaktionsmechanismus der totalen Oxidation und der Dehydroaromatisierung von Propylen an Zinkoxid aufgestellt werden.Die Versuche bestätigen, daß thermische Methoden auf dem interessanten und wichtigen Gebiet der heterogenen Katalyse mit Erfolg eingesetzt werden können.

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- , . , . . , . , .

     

Effect of pretreatment in benzene hydrogenation on Pt/nylon catalyst

Benzene hydrogenation on Pt/nylon catalyst produced cyclohexene and cyclohexane, in contrast to Pt/SiO₂ on which only cyclohexane was detected. Higher selectivity to cyclohexene was found at higher temperature and after air pretreatment. It is suggested that an oxidized platinum species is responsible for cyclohexene formation.

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Pt/ , Pt/SiO₂, . . , .

     

Methods for finding steady-state solutions of mathematical models for chemico-technological schemes

Gradient and Newton methods are suggested for searching for steady-state solutions of chemico-technological schemes to obtain synthetic fuels.

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- .

     

Quantum-chemical studies of the interaction between furan and pyridine molecules and surface fragments of vanadium oxide catalysts

CNDO/2 studies of the interaction between furan and pyridine molecules and coordinatively unsaturated surface centers of vanadium oxide catalysts indicate that these molecules are more tightly bound and undergo more substantial changes in their electronic structure upon coordination to centers, containing reduced vanadium ions.

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/2 - - , , .

     

Investigation of catalytic purification of gases from aromatic hydrocarbons

1,1- (AH) ([AH]=6,9 /, 50°C). AH W_i/W_{O 3}=0,40±0,16.

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The kinetics and oxidation products of 1,1-diethoxyethane (AH) ozonolysis have been investigated at [AH]=6.9 mol/l and 50 °C. The initiation efficiency of radical oxidation by ozone is W_i/W_{O 3}=0.40±0.16.

     

Die Anwendung Thermoanalytischer Methoden zur Charakterisierung Faserbildender Organischer Hochpolymerer

Zusammenfassung An Hand von Literaturbeispielen und eigenen Arbeiten wird eine Übersicht über Anwendungsmöglichkeiten der Thermogravimetrie (TG) auf dem Gebiete der faserbildenden organischen Hochpolymeren gegeben. Die Untersuchung der relativen Thermostabilität, deren Veränderung durch Modifizierung der Polymeren oder den Zusatz von Stabilisatoren und die Ableitung kinetischer Daten werden besonders herausgestellt. Die Vorteile der Differentialthermogravimetrie sowie die Notwendigkeit isothermer thermogravimetrischer Untersuchungen zur Charakterisierung des thermischen Langzeitverhaltens werden erläutert. Abschließend werden allgemeine Einschränkungen und Empfehlungen für die Anwendung der TG, z. B. die Kombination mit anderen Charakterisierungsmethoden, genannt.

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A review on the application of thermogravimetry (TG) in the field of fiber-forming organic high polymers is given by examples from the literature and from the work of the author. The investigation of the relative thermostability, their changes by modification of the polymers or by addition of stabilizers and the calculation of kinetic values are particularly stressed. The advantage of derivative thermogravimetry and the necessity for isothermal thermogravimetric investigation to characterize the longtime behaviour of polymers are explained. Finally, general limitations of, and recommendations for, the application of TG, e.g. the combination with other methods of investigation, are mentioned.

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Résumé On donne une vue d'ensemble sur les possibilités d'application de la thermogravimétrie (TG) dans le domaine des hauts polymères organiques fibriformes, en se servant d'exemples pris dans la littérature et de travaux personnels. On dégage les données relatives à la stabilité thermique et aux changements qui s'y rapportent si l'on modifie le polymère ou si on le traite par des stabilisateurs; on présente également le calcul des paramètres cinétiques. On montre les avantages de la thermogravimétrie différentielle ainsi que la nécessité d'effectuer des essais thermogravimétriques isothermes pour caractériser le comportement thermique de longue durée. Enfin, on mentionne les limites et les avantages dans l'emploi de la TG, par exemple, l'emploi combiné avec d'autres méthodes de caractérisation.

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

     

Thermal and related studies of some basic zirconium salts

Studies of basic zirconium carbonate, oxalate, nitrate and sulphate using TG, DTA and DTG methods, combined with isothermal gaseous product analyses, IR spectroscopy and X-ray diffraction techniques, have shown that the ease of ligand removal from such salts follows the sequence: loosely bound H₂O>CO ₃ ^2– C₂O ₄ ^2– >NO ₃ ^– >OH^– (or tightly bound H₂O)>SO ₄ ^2– .With the exception of the basic sulphate where the high temperature necessary for complete removal of the sulphato groups resulted in direct formation of crystalline monoclinic zirconia, such ligand removal generally led to generation of the cubic crystalline variety.

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Zusammenfassung Auf Grund von TG-, DTA- und DTG-Untersuchungen, verbunden mit einer isothermen Gasprodukteanalyse, sowie IR-spektsoskopischen und Röntgendiffraktionsuntersuchungen von basischen Zirkoniumkarbonaten, -oxalaten, -nitraten und -sulfaten wurde festgestellt, dass die relative Abspaltbarkeit eines Liganden solcher Salze der folgenden Reihenfolge entspricht: locker gebundenes H₂O>CO ₃ ^2– >C₂O ₄ ^2– >NO ₃ ^– >OH^– (bzw. stark gebundenes H₂O)>SO ₄ ^2– . Mit Ausnahme des basischen Sulfates, bei dem zur vollständigen Abspaltung der Sulfatogruppen eioe hohe Temperatur notwendig ist und sich die direkte Bildung von kristallinem, monoklinem Zirkoniumdioxid abspielt, führen solche Ligandenabspaltungen im allgemeinen zu einer kubischen Kristallmodifikation.

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, , , , , , , , : ₂> ₃ ^2– C₂Ol ₄ ^2– > N ₃ ^– > ^– — H₂O>SO ₄ ^2– . , , .

     

Kinetics of reaction between 1,3-butadiene and p-benzoquinone

Kinetics of Diels-Alder reaction between 1,3-butadiene and p-benzoquinone in benzene and glacial acetic acid as a catalyst has been studied. Influence of reactant and catalyst concentrations on the rate has been established. Kinetic equation has been derived to describe experimental data.

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- 1,3- 1,4- - . , .

     

Acidity dependence of aniline alkylation activity over modified alumina+

-Al₂O₃ is modified by lithium additions and by calcination. Aniline alkylation activity over modified alumina is correlated with the Al–OH group population responsible for the acidity.

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-Al₂O₃ . Al–OH, .

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IICT Communication No.: 2824     

Evaluation of crystallization kinetics by means of DTA

The kinetics of bulk crystallization of Se_61.5Ge_{15 4}Sb_23.1 glasses was investigated from their thermal behaviour. In the thermal characterization of a glass the recrystallization temperature is highly dependent on both the rate of heating and the thermal history of the glass. Vitreous samples were prepared by quenching. From ratedependent curves it was found that the recrystallization process obeys first-order kinetics with an apparent activation enthalpy of 48±5 kcal/mole. Further analysis allows determination of both the activation enthalpy,H=90±4 kcal/mole, and the kinetic exponent of the Avrami equation,n=1.9±0.3.

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Zusammenfassung Die Kinetik der Massenkristallisation von Glas-Arten der Zusammensetzung Se_61.5Ge_15.4Sb_23.1 wurde an Hand ihres thermischen Verhaltens studiert. Bei der thermischen Charakterisireung von Glas hängt die Rekristallisationstemperatur stark sowohl von der Aufheizgeschwindigkeit als auch von der Wärmevorgeschichte des Glases ab. Glasige Proben wurden durch rasches Abkühlen hergestellt. Aus den geschwindigkeitsabhängigen Thermogrammen geht hervor, dass der Rekristallisierungsprozess der Kinetik erster Ordnung gehorcht, mit einer scheinbaren Aktivierungsenthalpie von 48±5 kcal/mol. Die weitere Analyse ermöglicht die Bestimmung sowohl der AktivierungsenthalpieH=90±4 kcal/mol als auch des kinetischen Exponentenn=1.9±0.3 der Avrami-Gleichung.

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Résumé Etude de la cinétique de la cristallisation dans la masse de verres Se_61.5Ge_15.4Sb_23.1 à partir de leur comportement thermique. La température de recristallisation dépend fortement tant de la vitesse de chauffage que de l'histoire thermique du verre. Des échantillons vitreux ont été préparés par refroidissement rapide. La recristallisation obéit à une cinétique du premier ordre, avec une enthalpie d'activation apparente de 48±5 kcal·mol^–1. Une analyse ultérieure permet de déterminer l'enthalpie d'activationH=90±4 kcal-mol^–1 ainis que l'exposant cinétiquen=1.9±0.3 de l'équation d'Avrami.

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Se_61.5Ge_15.4Sb_23.1 . , , . . , 48±5 /. H=90±4/ , n=1.9±0.3 .

     

Thermal and photochemical stability of polystyrene and its blends with polyvinyl chloride

The influence of some irregularities in polystyrene (PS) and polyvinyl chloride (PVC) chains on their thermal stability was investigated. UV irradiation caused an increase in the content of these irregularities in the polymers. It was found that the presence of carbonyl groups and crosslinking of the polymer chains hamper the thermal dehydrochlorination of PVC and the total decomposition of both polymers. On the other hand, weak peroxy linkages (which facilitate degradation processes) and conjugated double bonds decrease the temperature of total decomposition of PS and PVC blends.

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Zusammenfassung Es wurde der Einfluß von Unregmlmäßigkeiten in Polystyrol (PS)- und Polyvinylchlorid (PVC)-Ketten auf deren thermische Stabilität untersucht. UV-Bestrahlung verursacht ein Ansteigen des Gehaltes an Unregelmäßigkeiten in den Polymeren. Es wurde festgestellt, daß die Gegenwart von Carbonylgruppen und Querverbindungen der Polymerketten die thermische Dehydrochlorierung von PVC und eine vollständige Zersetzung beider Polymere verhindern. Andererseits senken Peroxidverknüpfungen (die die Degradierungsvorgänge erleichtern) und konjugierte Doppelbindungen die Temperatur für eine vollständige Zersetzung von PS und PVC Gemischen.

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. - . , . , , , .

     

Investigation of low-temperature regeneration of activated carbon

Granular activated carbon loaded with aniline,o-nitroaniline oro-nitrophenol, regenerated at relatively low temperature (450° in N₂ atmosphere), shows losses of cyclic adsorption performances (about 5 % per cycle) comparable to those occurring with standard thermal regeneration (950° in controlled atmosphere). Adsorbate build-ups and related surface modifications have been determined.

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Zusammenfassung Mit Anilin,o-Nitroanilin undo-Nitrophenol beladene, bei relativ niedriger Temperatur (450° in N₂-Atmosphäre) regenerierte granulierte Aktivkohle, zeigt zyklische Verluste der Adsorptionsleistung (etwa 5 % je Zyklus), welche mit den bei thermischer Standard-Regenerierung (950° in gesteuerter Atmosphäre) vorkommenden vergleichbar sind. Der Aufbau der Adsorbate und die damit verbundenen Oberflächenänderungen wurden bestimmt.

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Résumé Le charbon actif en granulés, chargé d'aniline, d'o-nitroaniline et d'o-nitrophénol, régénéré à une température relativement faible (450° dans une atmosphère d'azote) montre des pertes de rendement d'adsorption cyclique (environ 5 p.c. par cycle) comparables à celles qui ont lieu lors de la régénération thermique standard (950° en atmosphère contrôlée). On a déterminé la constitution des adsorbats et les modifications relatives de surface.

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, , -, - – 450° . , ( 5% ) – 950° . .

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Work supported by IRSA-CNR, contract no. 77.01823.11.

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Thanks are due to Mr. L. Pace for skilful contribution to the experimental work.     

Solvation corrections to the Br?nsted equation for general base catalysis

A quantitative allowance for the solvation corrections f^solv eliminates deviations from the Brönsted lines for the bases OH^–, H₂O, and primary and secondary amines and straightens these lines for known base-catalysed reactions.

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f^solv OH^–, H₂O, .