Determination of organic- and carbonate-carbon in freshwater lake sediments by a microcombustion procedure

A microcombustion procedure specific for the determination of total-, organic- and carbonate-C in freshwater lake sediments is described. The procedure involves combustion of the sample at 650° to obtain organic-C. Total-C is obtained by combustion at 950° and carbonate-C calculated by difference. The procedure was evaluated by differential thermal analyses of representative sediments and known carbonate minerals. A procedure for the identification of dolomite in lake sediments by differential thermal analysis under CO₂ is also described.

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Zusammenfassung Es wurde über ein zur Bestimmung des Gesamt-, Karbonat- und organischen Kohlenstoffgehaltes von Süßwasserrückständen geeigneten Mikroverbrennungsverfahren berichtet. Durch Verbrennen bei 650° erhält man den organischen Kohlenstoff, durch Verbrennen bei 950° den Gesamtkohlenstoff. Der Karbonatkohlenstoff ergibt sich aus der Differenz. Die Methode wurde durch differentialthermoanalytische Prüfung von charakteristischen Sedimenten und bekannten Karbonatmineralien getestet. Ein Verfahren zur Identifizierung von Dolomit in Seesedimenten durch Differentialthermoanalyse unter CO₂ wurde ebenfalls beschrieben.

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Résumé On décrit une méthode spécifique de microcombustion pour déterminer la teneur en carbone total, organique et carbonate dans des sédiments des lacs à eau froide. On reçoit le C organique par combustion à 650°, le C total par combustion à 950° et le carbone à l'état de carbonate, par la différence. On a évalué le procédé par ATD des sédiments représentatifs et de minérais de carbonate connus. On a décrit une méthode pour identifier le dolomite dans les sédiments des lacs, par ATD sous CO₂.

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, , C . C 650° 950°C, , C . . , , CO₂.

     

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.

     

Kinetics of propylene oxidation in the region of negative temperature coefficients of the rate

Kinetic regularities in the consumption of initial reactants and the accumulation of propylene oxidation products has been studied in the region of negative temperature coefficients of the maximum reaction rate (T=648–723 K). It has been revealed that for prolynene-enriched mixtures (C₃H₆:O₂=3:1) at P-20.66 kPa, the reaction rate is practically independent of the temperature, whereas for poor mixtures (C₃H₆:O₂=1:5) it decreases with increasing temperature.

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a (T=648–723K). , (C₃H₆:O₂=3:1) P=20,66 , (C₃H₆:O₂=1:5) .

     

Über die Trägheitsmessfehler der thermometrischen Methode von reaktionskinetischen Untersuchungen

Zusammenfassung Verfasser haben eine Analyse von Trägheitsmeßfehlern in thermokinetischen Untersuchungen durchgeführt und festgestellt, daß der Trägheitsmeßfehler (im Falle einer diffusionskontrollierten Reaktion) mit einer exponentialen Zeitfunktion dargestellt werden kann und von den Zeitkonstanten des Wärmeaustausches vom Reaktionsgemisch zu den Reaktorwänden und zum Temperaturfühler sowie von der Wärmekapazität des Reaktionsgemisches und Reaktors abhängt. Der Meßfehler ist desto geringer, je mehr sich das Verhältnis der obenerwähnten Zeitkonstanten dem Verhältnis der genannten Wärmekapazitäten nähert und je geringer der harmonische Mittelwert der Zeitkonstanten ist. Die theoretischen Betrachtungen wurden beispielsweise zu einer Analyse des Meßsystems in eigenen thermokinetischen Untersuchungen der kationischen Polymerisation im Zweiphasensystem verwendet.

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The authors made an analysis of inertia error in thermokinetic measurements and found that, in the case of diffusion controlled chemical reactions, this error is an exponential function of time, and depends on the time constants of heat exchange of the reaction mixture with the reactor wall and with the thermometer, as well as on the heat capacities of the reaction mixture and reactor. The closer the ratio of the above time constants to that of the heat capacities and the smaller the harmonic mean of the time constants, the smaller is the error of measurement. The theoretical studies were used by way of example to analyse the measuring system employed in one of our recent works concerning investigations on the cationic polymerization process in a two-phase system.

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Résumé Les auteurs présentent une analyse des erreurs sur les mesures d'inertie dans les études thermocinétiques. Dans le cas d'une réaction avec diffusion contrôlée l'erreur sur les mesures d'inertie peut être représentée par une fonction exponentielle du temps. Elle dépend des constantes de temps de l'échange thermique entre le mélange réactionnel, les parois du réacteur et le sondeur de température. Elle dépend également des capacités calorifiques du mélange réactionnel et du réacteur. L'erreur de mesure est d'autant plus faible que le rapport des constantes de temps mentionnées ci-dessus se rapproche du rapport des capacités calorifiques indiquées et que la valeur moyenne harmonique des constantes de temps est plus petite. Ces considérations théoriques ont été appliquées au cas de recherches thermocinétiques particulières sur la polymérisation cationique de systèmes biphasés.

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, . , ( , ) , — , . , . , .

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Für viele wertvolle Bemerkungen und Hinweise schulden wir Herrn Prof. Dr. Ing. Andrzej Országh von der Warschauer Universität herzlichsten Dank.     

Statistical analysis of enthalpy determination results relating to the dehydration process of CuSO4· 5H2O

Methods of variance analysis were utilized to select the conditions used in DSC studies of dehydration processes of various copper sulphate hydrates. The constant methodical errors were determined. Procedures were pointed out to increase the accuracy of DSC measurements in dehydration processes.

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Zusammenfassung Methoden der Varianzanalyse werden angewandt, um die Auswahl der Bedingungen zur Untersuchung des Dehydratisierungsprozesses verschiedener Kupfersulfat-Hydrate mittels DSC zu treffen. Die konstanten methodischen Fehler wurden ermittelt. Es wird auf Verfahren zur Erhöhung der Genauigkeit von DSC-Messungen bei Dehydratisierungsprozessen hingewiesen.

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. . - .

     

A metal reactor for the diaphragm method with chambers providing complete mixing

A new metal reactor with two chambers in which complete mixing of gases is achieved has been developed for use in the diaphragm method. This apparatus is suitable for the determination of the effective diffusion coefficient and its temperature dependence. It can also be used to determine the type of transport, the gas permeability coefficient and to investigate the macrokinetics of catalytic processes.

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. : ; ; .

     

A model of reaction front propagation in crystals

A spatio-temporal model of anisotropic propagation of the dehydration front in Na₃P₃O₉ · 6H₂O single-crystals is discussed. It is based on the assumption that dehydration proceeds as a periodic displacement of the reaction front from one reacting elementary block to another, and that experimentally fixed dehydration patterns are composed of a multitude of elementary patterns having the same shape. The model can be applied to other crystals.

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Zusammenfassung Ein Zeit- und Raummodell der anisotropischen Fortschreitung der Dehydratationsgrenzfläche in Na₃P₃O₉ · 6H₂O Einkristallen wird diskutiert. Das Modell ist auf einer Annahme begründet, dass die Wasserabspaltung als eine periodische Propagation der Reaktionsgrenzfläche von einem reagierendem Elementarblock zu anderem verläuft und dass die experimentell fixierte Entwässerungsfiguren aus einer Menge von Elementarfiguren von identischer Form zusammengestellt sind. Das Modell kann auf andere Kristallen verbreitet werden.

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- Na₃P₃O₉· 6₂. , , . .

     

Studies of decomposition kinetics for ozone complexes with cumene and chlorobenzene

Kinetic regularities in decomposition of complexes of aromatic compounds with O₃ have been studied for ozone complexes with cumene and chlorobenzene. Oxidation effect of these complexes on both aromatic compounds and olefins has been established.

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O₃. .

     

Thermal analysis of mercury(I) sulfate and mercury(II) sulfate

The thermal decomposition of mercury(I) and (II) sulfates has been investigated by thermogravimetry. The solid-state decomposition products have been characterized by infrared and Raman spectroscopy, mass spectrometry and an X-ray diffraction method. It is concluded that mercury(I) sulfate decomposes in two steps, initially forming a mixture of metallic mercury and mercury(II) sulfate — the latter subsequently decomposes without forming a stable intermediate. The stoichiometry of disproportionation of mercury(I) sulfate and the thermal stability range of mercury(I) and mercury(II) sulfates have been established.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Quecksilber(I) und (II)-sulfaten wurde durch Thermogravimetrie untersucht. Die Festphasen-Zersetzungsprodukte wurden durch Infrarot- und Ramanspektroskopie, Massenspektrometrie und Röntgendiffraktion charakterisiert. Es wurde gefolgert, dass Quecksilber(I)sulfat in zwei Stufen zersetzt wird, unter anfänglicher Bildung eines Gemisches von metallischem Quecksilber und Quecksilber(II)-sulfat, welches in der Folge ohne Bildung eines stabilen Zwischenproduktes zersetzt wird. Die Stöchiometrie der Disproportionierung des Quecksilber(I)sulfats und der Bereich der Thermostabilität der Quecksilber(I) und Quecksilber(II)sulfate wurden ermittelt.

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Résumé La décomposition thermique des sulfates de mercure(I) et de mercure(II) a été suivie par TG. On a caractérisé les produits de la décomposition en phase solide par spectroscopies infrarouge et Raman, spectrométrie de masse et diffraction des rayons X. On en a conclu que le sulfate de mercure(I) se décompose en deux étapes, formant initialement un mélange de mercure métallique et de sulfate de mercure(II), ce dernier se décomposant ensuite sans formation d'un intermédiaire stable. Les proportions stoechiométriques de la dismutation du sulfate de mercure(I) et de l'intervalle de stabilité thermique des sulfates de mercure(I) et de mercure(II) ont été établis.

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

     

Kinetic equations of isotope transfer by elementary reaction

On the basis of matrices of transfer of atoms kinetic equations of isotope transfer between the components participating in elementary reactions have been derived.

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, .

     

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.     

Some peculiarities in ESR spectra of titanium complexes in catalysts for isoprene polymerization in excess A1R3

It has been established that at low temperatures of TiCl₄+AOC catalyst preparation in solution (with Ti/Al1/15), ESR spectra exhibit rhombic anisotropy of the g-factor. Experiments with the sample having 61 % concentration of⁴⁷Ti isotopes suggest the formation of associates of Ti³⁺ with magnetic ordering, apparently due to the Jahn-Teller cooperative effect.

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TiCl₄+ AOC ( Ti/Al1/15) g-. ⁴⁷Ti (61%) Ti³⁺ , , -.

     

Thermooxidative degradation of polyacrolein

Thermooxidative degradation of polyacrolein has been investigated with a derivatograph. It was found that up to 80° a physical process occurs — the evaporation of traces of water and monomer acrolein trapped by the polymer. Exothermic process of dehydration of hydrated aldehyde groups of polyacrolein takes place from 80 to 130°. A very pronounced exothermic process from 130 to 180° with a sharp weight loss is caused by the degradation of ring structures withn<3. The presence of ring structures withn>3 in the polymer shifts the DTA and DTG peaks by 20° to lower temperatures. At temperatures of about 250° and higher side carbonyl groups are thermally oxidized and decarboxylated with a considerable weight loss. All these suggestions were confirmed by infrared spectroscopy.

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Zusammenfassung Die thermooxidative Zersetzung von Polyacrolein wurde mit einem Derivatographen untersucht. Es wurde gefunden, daß bis zu 80° ein physikalischer Vorgang stattfindet — die Verdampfung von Wasserspuren und von im Polymer eingeschlossenem monomerem Acrolein. Der exotherme Vorgang der Dehydratisierung hydratisierter Aldehydgruppen des Polyacroleins vollzieht sich von 80 bis 130°. Ein sehr stark exothermer Vorgang zwischen 130 und 180°, mit scharf ausgeprägtem Gewichtsverlust, wird durch die Zersetzung von Ringstrukturen mitn<3 verursacht. Die Gegenwart von Ringstrukturen mitn>3 im Polymer verschiebt die DTA- und DTG-Peaks um 20° in Richtung der niedrigeren Temperaturen. Bei etwa 250° oder höher liegenden Temperaturen werden Seiten-Carbonylgruppen thermisch oxidiert und decarboxyliert, und zwar unter bedeutendem Gewichtsverlust. All diese Annahmen wurden durch infrarotspektroskopische Untersuchungen unterstützt.

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Résumé Etude de la dégradation thermique oxydante de la polyacroléine à l'aide d'un Derivatograph. On montre qu'un processus physique se produit jusqu'à 80°:l'évaporation des traces d'eau et de l'acroléine monomère encagée dans le polymère. La déshydratation des groupes aldéhydes hydratés de la polyacroléine se produit exothermiquement entre 80 et 130°. Un processus exothermique très prononcé entre 130 et 180°, accompagné d'une brusque perte de poids résulte de la dégradation de la structure annulaire lorsquen<3. La présence dans le polymère de structures annulaires avecn > 3 déplace les pics ATD et TGD de 20° vers les températures inférieures. Aux températures d'environ 250° ou plus, on observe l'oxydation thermique et la décarboxylation des groupes carbonyles latéraux, accompagnée d'une perte de poids considérable. Cette interprétation est confirmée par spectroscopie infrarouge.

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« » MOM (). , 80° . 80 130° . 130–180° n<3. n>3 DTA DTG 20°. 250° . - .

     

Thermal desorption of atmospheric organic pollutants enriched on charcoal

A technique of thermal vacuum desorption of charcoal, used in passive dosimeters to enrich organic pollutants of toxicological importance, is described. It combines the advantages of the classic procedure of using highly active charcoal followed by solvent desorption and the environmental one-step procedure of analyzing the whole thermally desorbed sample. For pollutants such as trichloroethylene, tetrachloroethylene, ether, benzene and ethanol, the recovery and reproducibility are satisfactory. The unexpected decomposition of halothane and ethylacetate at higher temperatures is caused by the catalytic activity of the charcoal, but this can be tolerated under constant operating conditions.

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Zusammenfassung Eine Methode zum Anreichem toxikologisch bedeutender organischer Luftverunreinigungen durch thermische Vakuumdesorption von Aktivkohle nach dem Einsatz in passiven Dosimetern wird beschrieben. Die Methode kombiniert die Vorteile der klassischen Prozedur unter Verwendung hochaktiver Kohle mit nachfolgender Desorption durch Lösungsmittel einerseits mit denen der Umwelt-Analyse der gesamten desorbierten Probe in einem Schritt andererseits. Für Luftverunreinigungen wie Trichlorethylen, Tetrachlorethylen, Ether, Benzen und Ethanol werden ausreichende Wiedergewinnung und Reproduzierbarkeit ermittelt. Die unerwartete Zersetzung von Halothan und Ethylacetat bei höheren Temperaturen wird auf die katalytische Wirkung der Aktivkohle zurückgeführt. Sie kann unter konstanten Versuchsbedingungen jedoch toleriert werden.

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, . . , - , , . .

     

Calculation of the energy spectrum of surface oxygen on CuO by the interacting bonds method

Using the interacting bonds model a calculation has been made for the energy spectrum of oxygen on the CuO surface. Dissociative adsorption of oxygen can be realized in one and two-center forms with 9.2 and 60.4 kcal/mol, respectively. Intermediate values of the adsorption heats are attributed to oxygen adsorption on induced and biographic defects. The theoretically calculated energy spectrum of adsorbed oxygen is in reasonable agreement with that obtained experimentally from the dependence of isosteric heats of oxygen adsorption on the surface coverage.

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CuO. - 9,2 60,4 / . . .

     

Stoichiometry as canonical transformation of chemical kinetics

Applying the apparatus of differential manifolds and that of classical conservative point mechanics, it is shown that stoichiometry plays the role of canonical transformations in chemical reaction kinetics.

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, , .

     

X-ray and thermal studies of ferroelectric Dy2(MoO4)3

Dysprosium molybdate, Dy₂(MoO₄)₃, displays a ferroelectric phase transition at 145 °C. The X-ray and thermal (DTA, TG and DSC) properties of this compound have been studied. The X-ray study confirmed the ferroelectric phase in the orthorhombic space group Pba2. Thermal analysis demonstrated the existence of a ferroelectric and another phase transition in this compound.

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Zusammenfassung Dysprosiummolybdat, Dy₂(MoO₄)₃ (Abk.: DMO), ein Vertreter der Seltener-denmolybdatreihe zeigt bei 145 °C einen ferroelektrischen Phasenübergang. Röntgendiffraktion und thermische Eigenschaften (DTA, TG, DSC) der genannten Verbindung wurden untersucht. Auf Grund der Röntgendiffraktionsuntersuchung gehört die ferroelektrische Phase in die orthorhombische Raumgruppe Pba2. Mittels Thermoanalyse konnte bei dieser Verbindung die Existenz ferroelektrischer und anderer Phasenübergänge nachgewiesen werden.

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145 °C. (, ) . , Pba2. .

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The authors wish to thank Prof. A. Paul and Mr. R. Bhatnagar for their kind help in some of the experimental work. One of us (MR) gratefully acknowledges a Fellowship from DST, Government of India.     

Electronic spectral study of the interaction of CoNaX zeolite with C1?C5 hydrocarbons

Interaction of both satured and unsaturated hydrocarbons with tetrahedral Co²⁺ ion complexes lodged in the zeolite skeleton is reported on the basis of diffuse reflectance spectra. While saturated hydrocarbons do not affect the coordination sphere of the Co-complex, the unsaturated hydrocarbons change considerably the distortion of the tetrahedral Co-complex.

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- Co²⁺ - . - Co-, - - Co-.

     

Free radical additions to the C=O bond of formaldehyde

The reactions between formaldehyde and n-propyl radicals were studied at 333 and 363 K. Addition to the C=O bond was found to be several times faster than abstraction of the formyl hydrogen atom. With a TST estimate of log(A/dm³ mol^–1 s^–1)=7.9±0.5, 28.0±2.1 kJ mol^–1 was obtained for the activation energy of the addition reaction.

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- 333 363 . C=O . 28.0±2.1 ^–1 , lg(A/ ^{–1 –1})=7.9±0.5 .