The compensation effect: A fact or a fiction

In this article, the facts and fictions surrounding the compensation effect is explored. False compensation effect occurs mainly due to: propagation of computational and experimental errors resulting in inaccurate estimates of the Arrhenius parameters; and, the natural compensation between InA andE. Since Arrhenius parameters are sensitive to errors in temperature; the errors due to uncertainty in temperature should be minimized to eliminate false compensation effect. Increasing the experimental temperature range is helpful in minimizing errors due to uncertainty in temperature. A point of concurrence in a plot of Ink and 1/T establishes the occurrence of true compensation effect. True compensation effect has been shown to be a useful tool in chemical research for: identifying the governing reaction mechanism; predicting the effects of various reaction parameters; and, correlating and reducing experimental data.

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Zusammenfassung In dieser Mitteilung werden Fakten und Vorstellungen betreffs des Kompensationseffektes untersucht. Falsche Kompensationseffekte werden hauptsächlich verursacht durch: eine ungenaue Ermittlung der Arrheniusparameter durch die Fortpflanzung von rechnerischen und experimentellen Fehlern sowie dem natürlichen Kompensationseffektes zwischen InA undE. Das Arrheniusparameter gegenüber Fehler im Temperaturwert sehr empfindlich sind, sollten Temperaturungenäuigkeitsfehler zur Vermeidung eines falschen Kompensationseffektes minimalisiert werden. Zur Verminderung der aus der Temperaturungenauigkeit resultierenden Fehler ist es von Nutzen, den Temperaturbereich des Experimentes zu erweitern. Ein wahrer Kompensationseffekt wird durch einen Schnittpunkt in einem Ink-1/T Diagramm angezeigt. Es wird gezeigt, daß der wahre Kompensationseffekt ein nutzvolles Mittel in der chemischen Forschung darstellt: zur Feststellung des dominierenden Reaktionsmechanismus, zur Vorhersage der einflüsse verschiedener Reaktionsparameter und zur Aufarbeitung und Schlußfolgerung von bzw. aus experimentellen Daten.

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, . , , lnA E. , , . . Ink-1/T . , , , .

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The author would like to thank the reviewer for his constructive criticisms.     

Differential thermoanalyse in der Strukturuntersuchung der als Formmassenbindestoffe in der Giessereitechnik angewandten montmorillonitischen Formlehme

Zusammenfassung Die Differentialthermoanalyse eignet sich zur Bestimmung der thermischen Stabilität der in Formmassen angewandten montmorillonitischen Bindestoffe. Mit der DTA-Methode können die bei hohen Temperaturen in diesen Bindestoffen auftretenden strukturellen Änderungen bestimmt werden. Waschöl erhöht die Dehydratisierungs- und Dehydroxylierungstemperatur des montmorillonitischen Bindestoffes. In der Folge steigert also die Suszeptibilität des Obigen zur Hydratation und auch die thermische Stabilität.

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The hitherto presented results of researches of DTA of montmorillonite binding agent, applied in the moulding sand for foundry practice. With the aid of this method the temperature of dehydratation and dehydroxylation of binding agent with the addition and without of wash oil have been defined.As a result of our investigations it has been found that the same oil rises the appearance of these effects.With the aid of DTA these has also been defined structural changes occurring in montmorillonite binding agent, subjected to the activity of high temperature.

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, . . , . , , .

     

Temperature-programmed desorption of hydrogen from Fe?Ni/Al2O3 catalysts

The aim of this paper is to investigate temperature activated hydrogen adsorption on Fe–Ni/Al₂O₃ catalyst and for the sake of comparison also on monometallic systems Fe/Al₂O₃ and Ni/Al₂O₃.

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- Fe–Ni/Al₂O₃ , , Fe/Al₂O₃ Ni/Al₂O₃.

     

Effect of free phosphine on the reactivity of phosphine-containing rhodium(I) complexes

The photolysis products of SO₂-pentane-NO mixtures are N₂O, H₂O and a compound designated as RNO. Kinetic data obtained by OC method confirm the previously proposed scheme of photolysis. Also studied was the photolysis of SO₂, NO and cyclohexane mixtures. From comparison of spectral characteristics of RNO and its analog 2-methyl-2-nitrosopropane, the probable structure of RNO is suggested.

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SO₂--NO N₂O, H₂O , RNO. , , . SO₂ NO . RNO 2--2- RNO.

     

Aniline hydrogenation in the presence of alumina-supported rhodium under hydrogen pressure

Aniline hydrogenation over 5% Rh/Al₂O₃ in water and an universal queous buffer has been studied at temperatures of 323–363 K and pressures of 2.02–10.10 MPa.

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5% Rh/Al₂O₃ 323–363 K 0,5–10,10 .

     

Influence of Pr ions on the properties of Pd/SiO2 and Pt/SiO2 catalysts in oxidation of n-butane

It has been established that (M_VIII+Pr)/SiO₂ catalysts (M_VIII=Pd or Pt) obtained from organometallic precursors, have increased the dispersity of Pt, but their TN in deep oxidation of n-butane is by 3–6 times lower than that of unmodified M_VIII/SiO₂.

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(M_VIII+Pr)/SiO₂ ( M_VIII=Pd, Pt), , Pt, 3–6 - M_VIII/SiO₂.

     

Applications of evolved gas analysis to the study of inorganic materials and processes

The value and versatility of evolved gas analysis (EGA) are described by the use of selected recent examples. Three particular attributes of EGA methods are stressed. The first, specificity, reveals the frequent necessity of using EGA to substantiate conclusions based upon other thermal analytical techniques e.g. thermogravimetry (TG) or differential thermal analysis (DTA). To this end, the weaknesses of other thermal analytical techniques for the analysis of asbestos is reveladed by EGA. However, because of EGA's specificity it could be used for this purpose. Second, sensitivity, is demonstrated by use of mass spectrographic EGA techniques to study the kinetics of the early stages for the thermal decomposition of InP. This is further illustrated by qualitative assessments of the effects of various films in contact with the InP upon its thermal decomposition. A third advantage of EGA, insensitivity to experimental perturbations arising from an external magnetic field gradient, allows for its use to study the effects of such field gradients with less ambiguity than occurs with TG or DTA. This is shown for studies of the reduction of NiO, Fe₂O₃, and Co₃O₄ by H₂.

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Zusammenfassung Die Bedeutung und die Vielseitigkeit der EGA wird anhand ausgewählter neuerer Beispiele beschreiben. Drei besondere Merkmale der EGA-Methoden werden hervorgehoben. Die erste, die Spezifität, wird der häufigen Notwendigkeit zur Anwendung der EGA gerecht, um auf andere thermische Analysentechniken, z.B. auf TG oder DTA beruhende Schlussfolgerungen zu stützen. Dies wird demonstriert, indem gezeigt wird, dass die EGA die Unzulänglichkeiten anderer thermischer Verfahren zur Analyse von Asbest in Erscheinung treten lässt und infolge ihrer Spezifität für diesen Zweck geeignet ist. Das zweite Merkmal, die Empfindlichkeit, wird durch Anwendung der massenspektrographischen EGA-Technik zur Untersuchung des frühen Stadiums der thermischen Zersetzung von InP demonstriert. Dies wird weiter durch qualitative Beurteilung der Wirkungen von verschiedenen in Kontakt mit dem InP befindlichen Filmen auf dessen thermische Zersetzung illustriert. Ein dritter Vorteil der EGA is deren Unempfindlichkeit gegenüber von äusseren magnetischen Feldgradienten herrührenden experimentellen Störungen, wodurch diese Methode bei der Untersuchung der Wirkungen solcher Feldgradienten eindeutigere Ergebnisse als die TG oder DTA liefert. Dies wird anhand von Untersuchungen der Reduktion von NiO, Fe₂O₃ und Co₃O₄ mit H₂ gezeigt.

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//, . , , , : , , . . , - InP. , In P . , . . , .

     

Dispersity and reducibility of the molybdenum oxide phase in SiO2, SiO2?Al2O3 and γ-Al2O3 supported molybdena catalysts

XRD, isothermal and temperature-programmed reduction (TPR) experiments were carried out with SiO₂, SiO₂–Al₂O₃ and -Al₂O₃ supported catalysts. Molybdena is in a more disperse state on supports containing more alumina and it is more reducible on SiO₂–Al₂O₃ than on SiO₂ or -Al₂O₃. TPR curves were shown to reflect connections between reduction kinetics and dispersity.

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-, , SiO₂, SiO₂–Al₂O₃ -Al₂O₃. , , SiO₂–Al₂O₃ SiO₂ -Al₂O₃. .

     

Reactivity of oxidized substances and its correlation with catalyst properties in deep oxidation reactions

In terms of the donor-acceptor interaction concept /1/ the relative reactivity (RR) of organic and inorganic compounds and its correlation with catalyst properties in deep oxidation reactions are treated. RR and relative activity of the catalysts are shown to change depending on the predominant character (acceptor or donor) of reactant-catalyst interaction.

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- /1/ (OPC) . , OPC .

     

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.     

Differential thermal analysis studies on the kinetics of crystallization of calcium tungstate from solutions in sodium tungstate melts

The kinetics of calcium tungstate crystallization from solutions in sodium tungstate melts were studied in a platinum crucible by continuous cooling from an initial crystallization temperatureT ₀=800 to 1000 to below the eutectic temperature at cooling ratesR _T=0.67 to 3.3 min^–1. The main crystal growth was diffusion rate-controlled. The diffusion rate-constant (k _D) values for the growth along the major axis were estimated. Such values increased with the cooling rate and initial crystallization temperature. They were lower than those for diffusion-controlled growth of calcium tungstate from sodium tungstate melts in alumina crucibles. The experimentalk _D values were compared with the theoreticalk _D values.

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Zusammenfassung Die Kinetik der Kristallisation von Calciumwolframat aus Lösungen von Natriumwolframatschmelzen wurde im Platintiegel durch kontinuierliches Kühlen von der AnfangskristallisationstemperaturT ₀=800 bis 1000 bis unter die eutektische Temperatur, bei Abkühlgeschwindigkeiten vonR _T =0.67 bis 3.3 min^–1, untersucht. Das Hauptkristallwachstum wurde durch die Diffusionsgeschwindigkeit bedingt. Die Werte der Diffusionsgeschwindigkeitskonstante (k _D) in Richtung der Hauptachse wurden geschÄtzt. Diese Werte nahmen mit der Abkühlgeschwindigkeit und der Anfangskristallisationstemperatur zu. Sie waren niedriger als jene des diffusionsbedingten Wachstums von Calciumwolframat aus Natriumwolframatschmelzen in Aluminiumtiegeln. Die experimentellenk _D-Werte wurden mit den theoretischenk _D-Werten verglichen.

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Résumé La cinétique de la cristallisation du tungstate de calcium à partir de ses solutions dans le tungstate de sodium fondu a été étudiée dans un creuset de platine au cours du refroidissement continu depuis la température initiale de cristallisationT ₀=800 à 1000 C jusqu'à température inférieure à celle de l'eutectique, avec des vitesses de refroidissement allant de 0.67 à 3.3 C · min^–1. La croissance des cristaux est contrÔlée principalement par le processus de diffusion. Les valeurs de la constante de vitesse de diffusion (k _D) ont été estimées pour la croissance le long de l'axe principal. Ces valeurs augmentent avec la vitesse de refroidissement et la température initiale de cristallisation et sont plus faibles que les valeurs correspondantes en creusets d'alumine. Les valeurs expérimentales et théoriques dek _D sont comparées.

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₀=800 1000 R =0.67 3.3 ^–1. . (k _d ) . . , - . k _d .

     

Nature of the adsorption centers of oxide catalysts and the direction of propylene conversion

According to the analysis of spectral data on adsorbed propylene forms, an attempt has been made to establish a relationship between the nature of olefin adsorption center, the adsorbed form during precatalysis and the direction of conversion.

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, .

     

Mechanism of catalysis and factors responsible for oxide catalyst activity in deep oxidation reactions

A general scheme for the deep oxidation mechanism on oxide catalysts including stepwise and concerted mechanisms as well as their mutual transformations is suggested. The principal factor responsible for the activity in the concerted mechanism region is the rate of oxygen binding. For the stepwise mechanism the main factor is the rate of catalyst interaction with oxidizable reactant.

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, . , . .

     

Investigation of thermooxidative stability of oils by thermal analysis methods

Two base oils, obtained on a laboratory scale, were investigated with a derivatograph and by means of DSC. The sensitivities of the oils to some antioxidants were also examined. The high thermooxidative stability of the oil obtained from a preoxidized atmospheric crude residue was confirmed.

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Zusammenfassung Zwei im Labormaßstab hergestellte Rohöle wurden mit einem Derivatographen und mittels DSC untersucht. Die Empfindlichkeit der Öle gegenüber Antioxidanten wurde ebenfalls geprüft. Es wurde eine hohe thermooxidative Stabilität des aus einem präoxidierten atmosphärischen Rohstoffrestes erhaltenen Öls nachgewiesen.

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, . . , .

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The authors are grateful to the Institute of Petroleum Technology for the DSC measurements.     

Calorimetric studies of aluminosilicate catalysts heats and entropies of cumene adsorption on cation substituted metakaolinite

Differential heats of cumene adsorption at 293 K on Ca-, Sr- and Ba-substituted metakaolinites at surface coverages up to 0.1 have been measured on a Calvet microcalorimeter. The presence of two energetically different adsorption centers are shown to be determined by the nature of the exchanged cation; the adsorption heats decrease in the sequence Ba, Sr, Ca, Mg.

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293 Ca-, Sr, Ba- 0.1. . , Ba, Sr, Ca, Mg.

     

Reactivity of finely dispersed iron (III) oxides and oxide hydroxides in solid-state reactions

The kinetics of the reaction of-Fe₂O₃ (hematite) with K₂CO₃ was studied at 600–800 °C for hematite samples prepared in different ways. The results demonstrated that the hematite reactivity is not a simple function of the specific surface area (or particle size), but depends significantly on the sample preparation history, especially at lower reaction temperature. The effect of low-temperature sintering on the hematite reactivity is discussed.

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Zusammenfassung Die Kinetik der Reaktion unterschiedlich präparierter-Fe₂O₃- (Hämatit-) Proben mit K₂CO₃ bei 600–800 °C wurde untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Reaktivität des Hämatits keine einfache Funktion der spezifischen Oberfläche (bzw. Teilchengrösse) ist, sondern deutlich von der Vorgeschichte der Probe, insbesondere bei tieferer Temperatur, abhängt. Der Einfluss des Tieftemperatursinterns auf die Reaktivität des Hämatits wird diskutiert.

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600–800° (-₂₃) . , ( ), , , «» . .

     

Thermal degradation of some polymers based on ethylene glycol dimethacrylate

Thermogravimetric analysis and pyrolysis in combination with gas chromatography were used to study the thermal behaviour of some cross-linked polymers of ethylene glycol dimethacrylate. The investigated polymers show a complex thermal degradation mechanism. The complexity of the reaction increases together with increase of the ethylene glycol chain in the macromolecule and with increase of the pyrolysis temperature. At low temperature, the thermal decomposition products of the analyzed polymers are mainly the constituent monomers. At high temperatures, besides the monomer, other decomposition products are formed as a result of thermal cracking reactions, i.e. secondary reactions of decomposition and recombination.

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Zusammenfassung Zur Untersuchung des thermischen Verhaltens einiger quervernetzter Polymere auf Äthylenglykoldimetacrylatbasis wurden thermogravimetrische Analyse und Pyrolyse in Zusammenhang mit der Gaschromatographie angewendet. Die untersuchten Polymere zeigten einen komplexen thermischen Zersetzungsmechanismus. Die Komplexizität der Reaktion nimmt mit Zunahme der Anzahl der Äthylenglykolketten im Makromolekül und mit Zunahme der Pyrolysentemperatur gleichermaßen zu. Bei niedrigeren Temperaturen stellen die Hauptzerfallsprodukte der analysierten Polymere hauptsächlich deren Monomere dar. Bei höheren Temperaturen werden als Ergebnis thermischer Krackreaktionen, z. B. sekundäre Zersetzungs- und Rekombinationsreaktionen, neben den Monomeren auch andere Zersetzungsprodukte gebildet.

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. . . . , , , .

     

On the occurrence of competitive mechanisms in the transformation of butadiene into maleic anhydride with air on MoO3?TiO2 catalysts

Unusual variations of selectivity are observed in the catalytic oxidation of butadiene on MoO₃–TiO₂ catalysts. A maximum of selectivity in furan and maleic anhydride is obtained at 400°C, since the oxidation of crotonaldehyde, dihydrofuran and furan are selective at all temperatures. Competitive oxidation of furan and crotonaldehyde proved that the aldehyde cannot be the unique intermediate for furan and maleic anhydride formation. Two mechanisms, involving various adsorbed species of butadiene, occur depending on the temperature and explain the decrease of the selectivity below 400°C.

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MoO₃–TiO₂ . 400°C, , . , . , , , 400°C.

     

A thermal decomposition study of some nickel(II)thioureachloride complexes

TG/DTA and Thermal Degradation Mass spectrometry (TDMS) data are presented for a series of nickel(II)thiourea chloride complexes: NiL₄Cl₂:L=thiourea or methyl-, dimethyl-, tetramethyl-, di-n-butyl, naphthyl-, ethylene- or allylthiourea. Two different thermal decomposition mechanisms are proposed for these complexes, and it is apparent that the thermal decomposition mechanism adopted by a particular complex depends on the structure of the relevant thiourea ligand and not on the nature of the halide ligand or on the existence of geometrical isomerism for these complexes.

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Zusammenfassung Durch TG, DTA und thermodegradative Massenspektrometrie (TDMS) von Nickel(II)-thioharnstoff-chlorid-Komplexen, NiL₄Cl₂ (L=Thioharnstoff oder Methyl-, Dimethyl-, Tetramethyl-, Di-n-butyl-, Naphthyl-, Vinyl- oder Allylharnstoff), erhaltene Daten werden angegeben. Zwei verschiedene Mechanismen werden für die thermische Zersetzung vorgeschlagen. Es ist offensichtlich, daß der Mechanismus, nach der die thermische Zersetzung eines gegebenen Komplexes verläuft, von der Struktur des relevanten Thioharnstoffliganden und nicht von der Natur des Halidliganden oder vom Vorliegen einer geometrischen Isomerie abhängt.

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/ - NiL₄Cl₂, L= , -, -, -, ---, -, - . . , .

     

Quantum chemical study of the stabilization process of faujasites

The CNDO/2 method is employed in the study of the energetics of the zeolite stabilization process in which skeletal Al atoms are replaced by amorphous Si. It is shown that such a process results in the stabilization of the zeolitic skeleton and that the stabilizing effect increases with decreasing Si: Al ratio as well as with the degree of hydration of the Al-cation formed.

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/2 , Al Si. , Si:Al, Al.