Determination of heats of formation of praseodymium antimonides

A systematic investigation of the heats of formation in the Pr-Sb system has been performed using a small-furnace, isoperibolic calorimeter. The compositions and the equilibrium states of the samples have been checked by metallographic and X-ray analyses. The following values have been found for the various compounds (kJ/g atom±2): Pr₂Sb:-99; Pr₅Sb₃:-112; Pr₄Sb₃:-120; PrSb:-126; PrSb₂:-97.The data available (both the results obtained in this work and those already known) are discussed briefly and related to the possible shape of the phase diagram.

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Zusammenfassung Es wurde eine systematische Untersuchung der Bildungswärmen im Pr/Sb-System unter Verwendung eines Kleinofen-Isoperibolkalorimeters ausgeführt. Die Zusammensetzung und der Gleichgewichtszustand der Proben wurden durch metallographische und röntgenographische Analyse ermittelt. Für die einzelnen Verbindungen wurden folgende Werte (kJ·mol^–1 ±2.0) gefunden: Pr₂Sb:-99; Pr₅Sb₃:-112; Pr₄Sb₃:-120;PrSb:-126; PrSb₂:-97. Die als Ergebnis dieser Arbeit erhaltenen und aus der Literatur bereits bekannte Daten werden kurz diskutiert und mit einem möglichen Phasendiagramm in Verbindung gebracht.

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-Sb, . . ( (-)^–1 ±2.0): Pr₂Sb-99; Pr₅Sb₃-112; PrSb₃-120; PrSb-126; PrSb₂-97. .

     

Hydration of acetylene on Cd2+ exchanged zeolites

The reaction takes place on Cd-containing Lewis sites, whereas the irreversible adsorption and condensation of product acetaldehyde on acidic OH groups of Cd-X, FAU catalyst results in deactivation. Preadsorbed ammonia moderates the deactivation, because it reacts with acetylene, and pyridine homologues are formed which block the accessible OH groups. Since in divalent cationic forms of clinoptilolite no OH groups are generated, Cd-clinoptilolite proved to be a catalyst of permanent activity.

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, Cd, — OH FAU, Cd-X. , .. , OH . OH, Cd- .

     

Comparative study of single-crystal dehydration of LiCOOH.H2O and Li2SO4·H2O

The kinetics of isothermal dehydration of two crystal hydrates with equivalent water molecule sublattices (LiCOOH.H₂O and LiSO₄.H₂O) was investigated in vacuum with a quartz crystal microbalance, and the dynamics of structural reorganization of the substances was studied by the synchrotron radiation method. Differences were found both in the nucleation stage and in the stage of reaction interface advance. The results indicate that the kinetic behaviour of isothermal decomposition of solids is determined by the structural reorganization of a metastable intermediate.

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Zusammenfassung Die Kinetik der isothermen Entwässerung zweier Kristallhydrate mit gleichartigen Teilgittern der Wassermoleküle wurde untersucht mittels isothermer TG im Vakuum und Synchrotron-Röntgenbeugung. Unterschiede zwischen beiden Materialien werden sowohl in der Keimbildungswie- wei in der Ausbreitungsphase gefunden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kinetik der isothermen Zersetzung fester Stoffe durch die strukturelle Reorganisation eines metastabilen Zwischenprodukts bestimmt wird.

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HCOOLi.H₂O Li₂SO₄.H₂O . , — . , . , .

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The authors would like to thank N. Kosova for experimental assistance.     

Kinetics of oxidation of methanol by chlorine dioxide

The kinetics of oxidation of methanol by chlorine dioxide has been investigated at 35 °C. The reaction is first order with respect to both substrate and chlorine dioxide. Molecular chlorine dioxide is the principal oxidant. The influence of various factors, e.g. ionic strength, inorganic salts, D₂O and temperature on the initial rate has been studied. The activation parameters have been calculated and a mechanism involving hydride abstraction has been suggested.

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35 °C. , . . , . , , D₂O , . , .

     

Kinetic analysis of consecutive reactions using TG and DSC techniques

A complex mechanism of thermal degradation processes was postulated for the reaction type , and a theoretical analysis of DTG and DSC curves was followed by corresponding mathematical simulation. In this scheme, compoundS represents a volatile product (e.g. gas and/or vapor), which is a necessary assumption in order to explain the differences in results which can arise after the kinetic analysis of DTG and DSC experimental data.Mathematical simulation was performed with different values of the Arrhenius parameter for both reaction rate constants (k ₁, andk ₂) in the range 83.1–291.0 kJ/mol for the activation energy and with corresponding values for the frequency factor (10⁵–10¹⁹ min^–1). The influence of endothermic heat effects (50–200 kJ/mol) in the reactionsAE andRS was also investigated. The calculated rates of mass and heat change (DTG and DSC), for different heating rates, showed that the maximum values of the two curves are reached at different temperatures. The non-uniformity of the DTG and DSC maxima depends on the difference between the values of the reaction rate constants and their temperature sensitivities (E ₁ andE ₂) and also on the heating rate.The theoretical analysis performed demonstrated the possibility of determining the reaction rate parameters (k ₁ andk ₂) in the case of consecutive first-order reactions, by using simultaneous TG and DSC analysis.The proposed theoretical analysis is supported by experimental DTG/DSC data concerning the pyrolysis of oil shale, which were interpreted in terms of consecutive reactions.

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Zusammenfassung Unter Annahme eines komplexen Mechanismus für thermische Abbauprozesse wurde für den Reaktionstyp eine theoretische analyse von DTG- und DSC-Kurven, gefolgt von einer entsprechenden mathematischen Simulation durchgeführt. Hier stellt die VerbindungS ein flüchtiges Produkt dar (lias oder Dampf), was eine notwendige Bedingung zur Erklärung von unterschiedlichen Ergebnissen nach der kinetischen Analyse der experimentellen DTG- und DSC-Daten ist. Bei der mathematischen Simulation wurden unterschiedliche Arrheniusparameterwerte benutzt, für beide Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten (k₁ und k₂) in einem Intervall von 83,1–291,0 kJ/mol für die Aktivierungsenergie sowie unter Anwendung entsprechender Frequenzfaktoren (10⁵–10¹⁹ min^–1). Für die ReaktionenA R undR S wurde auch der Einfluß von endothermen Wärmeeffekten (50–200 kJ/mol) untersucht. Die berechneten Geschwindigkeiten für die Veränderung von Masse und Wärme (DTG und DSC) bei verschiedenen Aufheizgeschwindigkeiten zeigen, daß beide Kurven ihr Maximum bei unterschiedlichen Temperaturen erreichen. Die Ungleichmäßigkeit der DTG- und DSC-Maxima basiert auf den unterschiedlichen Werten der Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten, deren Temperaturempfindlichkeit (E ₁ undE ₂ und hängt auch von der Aufheizgeschwindigkeit ab. Die durchgeführte theoretische Analyse zeigt, daß es mit Hilfe simultaner DTG- und DSC-Untersuchungen möglich ist, im Falle konsekutiver Reaktionen erster Ordnung die Reaktionsgeschwindigkeitsparameter (k ₁ undk ₂) zu bestimmen. Das vorgeschlagene theoretische Analysenverfahren wird am Beispiel der experimentellen DTG/DSC-Daten der Pyrolyse von Ölschiefer und Anwendung konsekutiver Reaktionen illustriert.

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. S (. ), , . ( _{1 2}) 83,1–291,0 · ^–1 (10⁵–10^{19 –1}). (50–200 ·^–1) AR RS. ( ) , . (E ₁ E ₂), . , ₁, ₂ . / , .

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The authors are greatful for financial support to the KFA International Bureau D-5170 Jülich on the German side, and to the Research Fund of the Belgrade Region Business Association for the Exploration, Production and Exploitation of Oil Shales, Belgrade, and SOUR Jugopetrol, Belgrade on the Yugoslavian side.     

Chemiluminescence and auto-oscillations in the (S?Cr2O72+?UO22+) system

Quasi-harmonic oscillations of chemiluminescence intensity at certain concentrations of the components for the (S–Cr₂O ₇ ^2– –UO ₂ ²⁺ ) system in concentrated sulfuric acid and chemiluminescence and dark stages with the participation of intermediates Cr(V), U(IV) and sulfur peroxide radicals (HS₂O₆ ^.) have been discovered. Chemiluminescence is attributed to the interaction of HS₂O₆ ^. compounds. The processes of deactivation of the excited states of uranyl involve the participation of Cr(V). A scheme for the oscillation chemiluminescence reactions is suggested.

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(S–Cr₂O ₇ ^2– –UO ₂ ²⁺ ) H₂SO₄ , . Cr(V), U(IV) (HS₂O₆ ^.) HS₂O₆ ^. Cr(V) . .

     

Kinetics of oxidation of isopropanol by IO4? catalyzed by metal ions

The kinetics of oxidation of isopropanol (IPA) by IO ₄ ^– in the presence of Os(VIII), Ru(III) and mixture of Os(VIII) and Ru(III) has been studied. The catalytic effect was found to be in the order Os(VIII)

IO ₄ ^– Os(VIII), Ru(III) Os(VIII) Ru(III), . : Os(VIII)     

Differential scanning calorimetry studies on influence of microstructure on transformation of γ-Fe2O3 to α-Fe2O 3 +

The transition-Fe₂O₃-Fe₂O₃ has been investigated in oxygen and argon using DSC measurements in the temperature range 298 to 820 K. The results have been interpreted by taking into account the method of preparation, the specific microstructure of the samples and the nature of the gas used. It has been shown that the transformation temperature, and in general the absolute value of the negative enthalpy of the transformation as well, rises with increase of the specific surface area of the -Fe₂O₃. The observed fluctuations in this trend are attributed to differences in the microporosity, gas sensitivity and crystallinity of the samples.

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Zusammenfassung Der Übergang -Fe₂O₃-Fe₂O₃ in Sauerstoff- und Argonatmosphäre wurde mittels DSC im Temperaturbereich von 298–820 K untersucht. Die Ergebnisse werden unter Berücksichtigung der Präparationsmethode, der spezifischen Mikrostruktur der Proben und der Natur des benutzten Gases interpretiert. Die Phasenumwandlungstemperatur und im allgemeinen die Absolutwerte der negativen Enthalpie der Phasenumwandlung erhöhen bzw. vergrößern sich mit steigender spezifischer Oberfläche des -Fe₂O₃. Die in diesem Trend auftretenden Fluktuationen werden Unterschieden in der Mikroporosität, der Gasempfindlichkeit und der Kristallinität der Proben zugeschrieben.

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-Fe₂O₃ -Fe₂O₃ 298–820 . , . , , -Fe₂O₃. , .

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The authors are grateful to Mr. Christian Sarda for his help during the sample preparation and characterization, and to Mr. B. Maachi and Dr. M. Gougeon for their help in surface area measurements. A. C. Vajpei expresses his gratefulness for the award of a Postdoctoral Fellowship in Materials Science by the French Government, made through the Indo-French Scientists' Exchange Programme.

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Paper presented at the World Conference on Thermal Analysis, Madeira (Portugal), 1986.     

Kinetics and selectivity of the oxidation of alkanes in Cl2?H2O and Cl2?Hg2+?H2O solutions

Relative oxidation rate constants of several normal, iso-, cyclo-and methylcycloalkanes have been measured in Cl₂–H₂O and Cl₂–Hg²⁺–H₂O solutions at 343K. The selectivity of C–H bond dissociation in both systems is the same. HOCl is assumed to be the active species for the two systems.

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Cl₂–H₂O Cl₂–Hg²⁺–H₂O 343 , -,- ; C–H . , HOCl.

     

Verfolgung der Verbrennungsreaktionen Exothermer Massen auf Basis von Aluminium,Fluoriden und Natriumverbindungen mit Differenzialthermoanalyse

Zusammenfassung Das Verbrennen von Mischungen der exothermen Systeme Al-NaF-NaNO₃ und Al-CaF₂-NaNO₃ wurde durch Röntgenanalyse ergänzte DTA untersucht. Um den Einfluß des durch Dissoziation von NaNO₃ gebildeten Sauerstoffs zu bestimmen wurden auch Mischungen, welche anstatt NaNO₃ NaNO₂ oder Na₂O₂ enthielten, geprüft.Zwei, bei 310° bzw. 850° einsetzende exotherme Reaktionen wurden in den Gemischen vom Typ Al-NaF-NaNO₃ gefunden. Die erste ist der Dissoziation von NaNO₃ zuzuschreiben, die zweite ist der Anwesenheit von Luft zuzuordnen.Beide exothermen Reaktionen wurden im System Al-CaF₂-NaNO₃ in Richtung höherer Temperaturen verschoben. Die Untersuchung der NaNO₂- oder Na₂O₂-haltigen Gemische anstatt NaNO₃ zeigte, daß die Dissoziation von NaNO₃ den zum Verbrennen benötigten Sauerstoff liefert, andererseits würde letztere Reaktion sonst nur in begrenztem Ausmaß stattfinden.

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Combustion of exothermic mixtures belonging to the system Al-NaF-NaNO₃ and Al-CaF₂-NaNO₃ was investigated by DTA and X-ray analysis. In order to determine the influence of the oxygen generated by dissociation of NaNO₃, the mixtures containing NaNO₂ or Na₂O₂ instead of NaNO₃ were also examined.Two exothermic reactions starting at 310° and 850° rsp. were found in the mixtures of the Al-NaF-NaNO₃ type. The first is due to the dissociation of NaNO₃ and the second proceeds independence of the availability of air.Both exothermic reactions were shifted to higher temperatures in the system Al-CaF₂-NaNO₃. Investigation of the mixtures containing NaNO₂ or Na₂O₂ instead of NaNO₃ has proved that the dissociation of NaNO₃ supplies the oxygen required for combustion which should otherwise proceed only in a limited extent.

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Résumé On a étudié, par ATD et par analyse aux rayons X, la combustion des mélanges exothermiques appartenant aux systèmes Al-NaF-NaNO₃ et Al-CaF₂-NaNO₃. Afin de déterminer l'influence de l'oxygène engendré par la dissociation de NaNO₃, on a étudié de même des mélanges contenant NaNO₂ ou Na₂O₂ au lieu de NaNO₃.On a trouvé, dans les mélanges du type Al-NaF-NaNO₃, des réactions exothermiques à partir des temperatures respectives de 310° et 850°. La première est due à la dissociation de NaNO₃ et la seconde dépend de l'air disponible.Dans le système Al-CaF₂-NaNO₃ les deux réactions sont déplacées vers les températures plus élevées. L'examen de mélanges contenant NaNO₂ ou Na₂O₂ au lieu de NaNO₃ à montré que c'est la dissociation de NaNO₃ qui fournit l'oxygène nécessaire pour la combustion. Celleci n'aurait lieu, autrement, que d'une manière limitée.

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, l-NaF-NaNO₃ Al-CaF₂-NaNO₃. , NaNO₃, , NaNO₃, , NaNO₂ Na₂. , Al-NaF-NaNO₃ , 310° 850°. , . Al-CaF₂-NaNO₃ . , NaNO₂ Na₂O₂, , , , , .

     

Application of the vapor phase supporting (VPS) method for preparing SnO2/SiO2 catalysts

Supported SnO₂/SiO₂ catalysts have been prepared by the reaction of the surface hydroxy groups of silica gel and gas phase tin chloride (PS method). The catalytic properties have been examined in the reaction of 2-propanol to show the effect of VPS cycles on the amount and nature of the active sites.

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SnO₂/SiO₂ . 2- VPS .

     

Measurement of reaction kinetics by a pressure rise method

Decomposition of urea nitrate in an initially evacuated system gave sigmoidal pressurevs. time curves. The experimental kinetic data fit the growing nuclei model with a measured enthalpy of activation of 142±12.5 kJ/mole as compared to 115±11.3 kJ/mole obtained thermogravimetrically. This higher value ofH is explained on the basis of two factors: 1) the inhibitory effect of the product gases and 2) self heating, whose extent increasedH by about 12.5 kJ/mole.

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Zusammenfassung Die Zersetzung von Harnstoffnitrat in einem anfanglich evakuierten System ergab sigmoide Druck-Zeit Kurven. Die kinetischen Versuchsangaben können einem Kernwachstums-Modell einer gemessenen Aktivierungsenthalpie von 142±12,5 kJ/mol angepaßt werden, im Vergleich zu den auf thermogravimetrischen Weg ermittelten Wert von 115±11.3 kJ/Mol. Dieser hohe Wert vonH, wird auf Grund zweier Faktoren erklärt: 1) der Hemmungseffekt der Produktgase und 2) Selbsterhitzung, deren AusmaßH um etwa 12.5 kJ/Mol erhöhte.

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Résumé La décomposition du nitrate d'urée dans un système initialement mis sous vide, donne des courbes sigmoïdales de pression en fonction du temps. Les données cinétiques expérimentales peuvent être ajustées à un modèle de grossissement de germes, avec une enthalpie d'activation mesurée de 142±12.5 kJ/mole, comparée à 115±11.3 kJ/mole obtenue par thermogravimétrie. Cette valeur plus élevée deH s'explique sur la base de deux facteurs: 1) l' effet inhibiteur des gaz produits et 2) phénomène d'autoéchauffement qui augmente la valeur deH d'environ 12.5 kJ/mole.

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. , 142+-12.5 / 115 + 11.3 /, . H : 1) 2) , 12.5 /.

     

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– . , , .

     

The Ru(dipy)32+-Bromate-Malonic acid oscillating system

The Ru(dipy) ₃ ²⁺ -bromate-malonic acid oscillating system was in vestigated. It has been established that at early stages of the reaction the period of oscillation is about 20 sec and the potential change is about 170 mV; chloride at concentrations hiherg than 10^–3M is an inhibitor. The rates of both heat evolution and formation of bromomalonic acid are periodic. The activation energy of the oscillating (E) is 16.2 kcal mol^–1. Ru(dipy) ₃ ²⁺ -- . , 20 , 170 ; , - 10^–3 M, . . (E) 16,2 /.     

Monohalogenobenzoylhydrazones VI. New antimony(III) complexes with monochlorobenzoylhydrazones of 2-furaldehyde, 2-pyrrolaldehyde and 2-thiophenaldehyde as ligands

The antimony(III) trihalides, SbX₃ (X=Cl, Br and I), react with the title ligands to give the compounds SbX₃L, where L=benzoyl- and monochlorobenzoylhydrazones of 2-furaldehyde (FBHH and FClBHH), 2-pyrrolaldehyde (PBHH and PClBHH) and 2-thiophenaldehyde (TBHH and TClBHH). The characterization of the new species was based on their elemental analyses, spectral data (IR and UV-Vis) and thermal studies. The ligands appear to offer two coordination sites (the carbonyl and azomethine groups) and perhaps a third one (the heteroatom of the heterocyclic ring). The thermal decompositions of the studied complexes proceed via one or three stages, the number of stages depending on the nature of both the hydrazones and the halogens. The structures proposed for the investigated complexes are either pseudo- or distorted octahedral.

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Zusammenfassung Antimon(III)-trihalogenide, SbX₃ (X=Cl, Br und I) reagieren mit den Titelliganden und liefern Verbindungen der allgemeinen Formel SbX₃L (L=Benzoylbzw. Monochlorobenzoylhydrazon von 2-Furfuraldehyd (FBHH und FClBHH), von 2-Pyrrolaldehyd (PBHH und PClBHH) und von 2-Thiophenaldehyd (TBHH und TClBHH). Die neuen Verbindungen wurden mittels Elementaranalyse, Spektraldaten (IR und UV) sowie thermischen Untersuchungen beschrieben. Zwei Koordinationsstellen scheinen von den Liganden bevorzugt zu sein: die Carbonylund die Azomethingruppe. Eine dritte könnte das Heteroatom des heterocyclischen Ringes sein. Die thermische Zersetzung der untersuchten Komplexe vollzieht sich in Abhängigkeit von der Natur der Hydrazone und der Halogene in einem oder in drei Schritten. Als Struktur für die untersuchten Komplexe wird eine pseudo-oder verzerrte oktaedrische Struktur vorgeschlagen.

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SbX ₃ (X=Cl, Br, I) - , 2- 2- , SbX ₃ L. , ( ), . , , . . .

     

Mechanism of ascorbic acid oxidation by molecular oxygen in aqueous pyridine catalyzed by CO2+, Ni2+, Mn2+ and Zn2+

Data on the radical non-chain mechanism of ascorbic acid oxidation by molecular oxygen catalyzed by Co²⁺, Ni²⁺, Mn²⁺ and Zn²⁺ ions are reported.

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Co²⁺, Ni²⁺, Mn²⁺ Zn²⁺.

     

Oxidizing supported reagents, III. Oxidation of alcohols by new supported K2Cr2O7 reagents

Several new supported K₂Cr₂O₇ reagents are used in the oxidation of secondary alcohols. The influence of the number of active sites and the nature of solid support on the yield is discussed. The influence of the structure of alcohol on the yield of ketone is analyzed.

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K₂Cr₂O₇ . . .

     

Relativistic virial theorem for diatomic molecules. Application to H 2 +

Summary The virial theorem for a molecule in the relativistic clamped-nuclei approximation is derived. The individual energy contributionsA (momentum energy),B (mass energy),T=A+B (kinetic energy) andV (potential energy) are expressed in terms ofE, E/R (derivate w.r.t. the nuclear coordinates) and the relativistic correction E/² (derivative w.r.t. Sommerfield's fine-structure constant ). IfE and E/R are known as functions of , then all individual energy terms are also known as functions of . As an example, numerical results for H ₂ ⁺ are presented. The relativistic and nonrelativistic potential energy curves and the paradoxical behavior of their different contributions are analyzed and interpreted in both the largeR and shortR ranges.Dedicated to Professor W. Kutzelnigg on the occasion of his 60th birthday     

Effect of catalyst pretreatment on activity and selectivity of hydrogen-Y zeolite for o-xylene isomerization

A study of the influence of calcining for ammonium-exchanged Y-zeolite was made. Activity and isomerization selectivity increased with catalysts pretreated in the order He2 -Y, . He2<22. , O₂ . , .

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CSIRO, Division of Materials Science, Catalysis and Surface Science Laboratory, University of Melbourne, Parkville, Victoria, 3052, Australia     

Chlorination of V2O5 by CCl4. The proposed reaction mechanism

Initial stage of the reaction of CCl₄ with V₂O₅ has been studied by MS and XPS techniques. According to the proposed mechanism dissociatively chemisorbed CCl₄ transforms to CO₂ via adsorbed COCl₂, while surface vanadium atoms involved are gaining step by step two chlorine atoms before the formation of the volatile end-product VOCl₃.

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CCl₄ V₂O₅ . - CCl₄ CO₂ COCl₂, VOCl₃.