Modelling of quantitative DTA equipment I. Electric analog approach

For an electric model, relationships have been established as a function of the DTA baseline shift, the intensity of the signal, the slope of the leading edge, the heating rate, the thermal resistance of the heating disc built into the DTA apparatus, the contact resistance between the disc and the sample holders, and the heat resistance between the two measuring sites. Some of the relationships obtained supported knowledge acquired earlier by other approaches, and some furnished new information. The limits of use of this simple model are indicated.

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Zusammenfassung Unter Anwendung eines elektrischen Modells wurden Zusammenhänge als Funktion der Verschiebung der Basislinie der DTA, der Signalintensität, der Steile der Leitkante, der Aufheizgeschwindigkeit, des Wärmewiderstandes der in das DTA-Gerät eingebauten Heizscheibe, des Kontaktwiderstandes, zwischen Scheibe und Probenbehälter und des Wärmewiderstandes zwischen den beiden Meßstellen ermittelt. Ein Teil der erhaltenen Zusammenhänge bestätigte von anderen Annäherungen her bereits vorliegende Kenntnisse, ein anderer Teil lieferte neue Informationen. Auf die Grenzen und der Nutzen dieses einfachen Modells wurden hingewiesen.

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Résumé A l'aide d'un modèle électrique, on a établi des relations décrivant l'influence de la dérive de la ligne de base ATD, de l'intensité du signal, de la pente du bord du pic, de la vitesse de chauffage, de la résistance thermique du disque de chauffage incorporé dans l'appareil ATD, de la résistance de contact entre le disque et les porte-échantillons et enfin, de la résistance thermique entre les deux points de mesure. Une partie des relations obtenues confirme les connaissances déjà acquises par d'autres approches, l'autre partie fournit des renseignements nouveaux. Les limites d'utilisation de ce modèle simple sont indiquées.

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On the problem of predicting the activity of oxide and carbonate catalysts in some reactions of petrochemical synthesis

The problem of predicting the activity of oxide and carbonate catalysts for some reactions of petrochemical synthesis (vapor phase conversion of carboxylic acids, catalytic oxidation of asphaltic tar to bitumen) according to the established dependence of thermal stability variations of intermediates on the formation enthalpy of metal oxides or standard ele.trode potentials is discussed.

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Magnetic susceptibility measurement with a Dupont's thermogravimetric analyser

The adaptation of a Du Pont Thermogravimetric Analyser for the measurement of magnetic susceptibility as a function of temperature in the range – 80 °C to 300 °C is described.

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Zusammenfassung Die Adaptation des Du Pont's Thermogravimetric Analyzer zur Messung der magnetischen Suszeptibilität in Abhängigkeit von der Temperatur im Bereich von – 80° bis 300 °C wird mitgeteilt.

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–80°–300 °.

     

Thermal research of montmorillonite synthetized from the oxides SiO2-Al2O3-MgO-CaO

The thermal behaviour of synthetic montmorillonite of relatively simple chemical composition has been studied and interpreted. Montmorillonite was prepared by hydrothermal synthesis at 300° and 8.8 MPa during 165 hours. With the methods of DTA, DTG, TG, X-ray diffraction analysis, infrared spectroscopy and electron microscopy it was proved that the synthetic montmorillonite is a monomineral sample and no differences from natural montmorillonite were observed.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten synthetischer Montmorillonite verhältnismässig einfacher chemischer Zusammensetzung wurde untersucht und gedeutet. Montmorillonit wurde durch hydrothermische Synthese bei 300°C und 8.8 MPa in 165 Stunden hergestellt. Durch die Methoden der DTA, DTG, TG, Röntgendiffraktionsanalyse, Infrarotspektroskopie und Elektronenmikroskopie wurde erwiesen, daß synthetische Montmorillonit eine monominerale Probe ist und keine Abweichungen von natürlichem Montmorillonit beobachtet werden konnten.

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. 165 300° 8.8 . , , , , , .

     

Influence of the gas phase on metallic reference electrodes used in work function measurements

Contact potential differences between electrodes of Pt, Au and Ta of different surface finishing were measured by the dynamic condenser method in propylene and oxygen. Propylene is irreversibly adsorbed, thus changing the work function. This renders the electrodes unsuitable as standard electrodes for work function measurements on catalysts in the atmosphere of hydrocarbons, but they may be used in adsorption studies on oxygen.

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Pt, Au Ta . , , . , .

     

Triterpene glycosides from Pulsatilla chinensis

Four triterpene glycosides were isolated from the roots of Pulsatilla chinensis (Bunge) Regel (Ranunculaceae). Two new glycosides, chinensiosides A (1a) and B (2), were identified as 3-O-[-L-rhamnopyranosyl-(12)--L-arabinopyranosyl]-28-O-[-L-rhamnopyranosyl-(14)--D-glucopyranosyl-(16)--D-glucopyranosyl]-3,23-dihydroxylup-20(29)-en-28-oic acid and 3-O-{-L-rhamnopyranosyl-(12)-[-D-glucopyranosyl-(14)]--L-arabinopyranosyl}-28-O-[-L-rhamnopyranosyl-(14)--D-glucopyranosyl-(16)--D-glucopyranosyl]-3,23-dihydroxylup-20(29)-en-28-oic acid. The other two glycosides were identified as previously known hederasaponin C (3) from Hedera helix and glycoside III (4) from Pulsatilla cernua.     

A differential scanning calorimetric study on phase transformations of HgI2

A quantitative study of the different factors that influence the- transformation of mercuric iodide was carried out with differential scanning calorimetry. The transformation temperature and the peak width during the heating of the material were followed. An attempt was made to explain the experimental results.

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Zusammenfassung Mittels Differential-Scanning-Kalorimetrie wurde der Einfluss verschiedener Faktoren auf die- Umwandlung von Quecksilberjodid quantitativ untersucht. Dabei wurde die Umwandlungstemperatur und die Signalbreite beim Erhitzen der Substanz beobachtet. Es wurde ein Versuch unternommen, die experimentellen Ergebnisse zu erklären.

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, - . . .

     

Investigation of surface phenomena on solid catalysts by simultaneous thermogravimetry and DTA

Thermogravimetry and simultaneous DTA were used to investigate the phenomena of adsorption, desorption and surface reactions on solid catalysts. The measurements were carried out with NaX and X-type ion-exchanged zeolites and silica-alumina gels (Ketjen) treated with sodium hydroxide in the presence of carbon dioxide. On the basis of the quantitative results it is possible to give an interpretation of the surface phenomena and to establish the existence of various active centres on the surfaces of the catalysts. In the case of the adsorption of carbon dioxide on X-type zeolites, the quantity of carbon dioxide adsorbed is much smaller on ion-exchanged zeolites than on NaX.

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Zusammenfassung Thermogravimetrie und simultane DTA wurden zur Untersuchung der Adsorptions-, Desorptions-Erscheinungen und Oberflächenreaktionen an festen Katalysatoren eingesetzt. Die Messungen wurden and NaX und Zeolithen des Typs X sowie an Silika-Aluminiumoxidgelen Ketjen durchgeführt, welche mit Natriumhydroxid in Gegenwart von Kohlendioxid behandelt worden waren. Aufgrund der quantitativen Ergebnisse ist es möglich eine Deutung der Oberfiächenerscheinungen zu geben und die Existenz verschiedener aktiver Zentren an der Katalysatorenoberfläche nachzuweisen. Im Falle der Adsorption von Kohlendioxid an Zeolithen des Typs X ist die Menge des adsorbierten Kohlendioxids am Ionenaustauscher viel niedriger als am NaX.

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Résumé Application de la TG et de l'ATD simultanées à l'étude des phénomènes d'adsorption, de désorption et de réactions de surface sur des catalyseurs solides. Les mesures ont été effectuées avec des zéolites échangeuses d'ions de type NaX et X ainsi qu'avec des gels Ketjen silice-alumine traités par NaOH en présence de CO₂. Les 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. Dans le cas de l'adsorption de CO₂ sur les zéolites de type X, la quantité de CO₂ adsorbé est beaucoup plus faible que sur les zéolites de type NaX.

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DTA , . - NaX X - « », . . X, - , NaX.

     

Interaction of nitric oxide with NiCr2O4

Interaction of NO with NiCr₂O₄ has been studied at 473–1173 K. It has been established that on nickel-chromium spinels NO decomposition practically does not take place. Nitric oxide can interact only with prereduced samples to reoxidize them.

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473–1173 NO NiCr₂O₄. , NO . (II) ; .

     

The thermal behaviour of solvates in the LiCI(MgCl2, AlCl3) water-1,4-dioxane systems

The thermal behaviour of the solvates and mixed solvates in the LiCl(MgCl₂, AlCl₃)-water-1,4-dioxane systems was investigated by means of DTA measurements of the melting behaviour and by quasi-isothermal and quasi-isobaric investigations of the thermal decomposition processes.The compounds melt incongruently. The positions of the melting points and the processes of thermal decomposition confirm the assumption that 1,4-dioxane is bonded in the first coordination sphere in the mixed solvate of lithium, but in the cases of magnesium and aluminium chloride it is bonded via hydrogen-bonds and not directly to the cations. Only for the lithium and magnesium compounds does the decomposition of the anhydrous solvates result in anhydrous chlorides.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten der Solvate und Mischsolvate der Systeme LiCl, (MgCl₂, AlCl₃)-Wasser-1,4 Dioxan wurde mit Hilfe von DTA-Messungen zum Schmelzverhalten, und quasi-isothermen und quasi-isobaren Untersuchungen zum Ablauf der thermischen Zersetzung Untersucht. Die Verbindungen schmelzen inkongruent. Die Lage der Schmelzpunkte und der Verlauf der thermischen Zersetzung bekräftigen die Vorstellungen, daß 1,4 Dioxan im Mischsolvat des Lithiums in der ersten Koordinationsphäre direkt am Kation, hingegen bei Magnesium und Aluminium über Wasserstoffbrücken gebunden ist. Die Zersetzung der wasserfreien Solvate führt nur im Fall der Lithium- und Magnesiumverbindungen zu den wasserfreien Chloriden.

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( , )--1,4- , - - — . . , 1,4- . , , . .

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The valuable assistance of Dr. Frahghänel in the separation of the solid phase by means of the hightemperature centrifuge is gratefully acknowledged.     

Influence of alkaline promoters (potassium) on the properties of Mo/SiO2 catalysts for alcohol synthesis from CO and H2

Conversion mechanisms of CO, H₂ and intermediates on Mo/SiO₂ and Mo–K–SiO₂ catalysts have been studied. It appears that alkaline promoters inhibit alcohol conversion to olefins and subsequent hydrogenation to paraffins. Active phase of the selective catalyst is MoO₂ promoted by potassium.

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CO H₂ Mo/SiO₂ Mo–K–SiO₂ . . MoO₂, .

     

Structural Studies on Host + Guest Recognition Sensory Systems

Rhodamine B-ethylenediamine--cyclodextrins (RhB--CDen) and rhodamine B--cyclodextrins (RhB--CD) can form inclusive complexes with many guest molecules, a reaction which can be used as a nucleic acid probe. In this paper, the most stable conformations of RhB--CDen and RhB--CD have been determined by fluorescence experiments and analyzed by molecular modeling simulation. The interaction between RhB--CDen and two guest molecules, 1-borneol and cyclohexanol, has also been investigated. The results showed that RhB--CDen has a stronger interaction with 1-borneol than with cyclohexanol. Borneol could push the three aromatic-rings of rhodamine B out of the CD cavity, while the cyclohexanol could not. The interactive sites of host and guest are also presented.     

Effect of α-methylstyrene of the curing behaviour of vinyl ester resins

The curing behaviour of bismethacryloxy derivative of diglycidyl ether of bisphenol A (vinyl ester resin) containing styrene as the reactive diluent (40% w/w) was studied using gel point determination method and DSC. Seven samples of styrene/-methylstyrene in the ratio 400, 355, 3010, 2515, 2020, 1525 and 040 were studied. Delayed curing was observed in samples containing increasing proportions of -methylstyrene. The energy of activation decreased from 869 kJ mol^–1 to 333 kJ mol^–1 as the concentration of -methylstyrene increased in the formulations. However, no difference in thermal stability was observed by replacement of styrene by -methylstyrene. It was concluded that in vinyl ester resin samples 10–15% -methylstyrene and 30-25% styrene can be used as reactive diluent.

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Zusammenfassung Mittels DSC und Bestimmung der Gelierungstemperatur wurde das Aushärteverhalften des Bismethakryloxyderivaten des Diglycidyläthers von Bisphenol A (Vinylesterharz) mit 40 Gewichtsprozenten Styrol als reaktives Streckmittel untersucht. Es würden sieben Proben mit einem Styrol/-Methylstyrol Verhältnis von 400, 355, 3010, 2515, 2020, 1525 und 040 untersucht. Mit steigendem Anteil an -Methylstyrol konnte eine Verzögerung der Aushärtung sowie ein Absinken der Aktivierungsenergie von 869 kJ · mol^–1 auf 333 kJ · mol^–1 beobachtet werden. Der Ersatz von Styrol durch -Methylstyrol veränderte jedoch die thermische Stabilität in keiner Weise. Vinylesterharzproben mit 10–15% -Methylstyrol und 30–25% Styrol können als reaktive Streckmittel in Vinylesterharzen verwendet werden.

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- - , 40 .% . /-, 400, 355, 3010, 2515, 2020, 1525 040. - . - 869 333 · ^–1. , .. , , 10–15% - 30–25% .

     

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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TPD studies of benzene adsorption over vanadium-molybdenum oxide catalysts

Benzene is shown to be adsorbed on the surface of a V₂O₅-MoO₃ catalyst in two forms. The activation energies of benzene desorption for its first and second forms are 50 and 134 kJ/mol, respectively, in the latter case the adsorption proceeding with dissociation.

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, - . 50 / –134 /, .

     

Dynamic purity determinations. I. Location of the solidus by nuclear magnetic resonance

The error in purity determinations by differential scanning calorimetry has been studied on two different kinds of systems, metallic and organic, the latter with different types of impurities added. The organic systems have been corrected for solid-solubility error by a nuclear magnetic resonance technique.The impurities chosen for the organic systems were either quite dissimilar to the matrix or similar enough to render solid solution probable. This solid solution leads to deviations from the equation used for dynamic purity determinations. The nuclear magnetic resonance determination of the solidus establishes the proper starting temperature for area summation on a DSC curve.

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Zusammenfassung Der Fehler in Reinheitsbestimmungen mittels Differential-Scanning-kalorimetrie wurde an zwei verschiedenartigen Systemen untersucht, metallisch und organisch, wobei zu letzteren verschiedentliche Verunreinigungen zugefügt wurden. Der durch Feststoff-Feststofflöslichkeit verursachte Fehler in den organischen Systemen wurde mittels einer kernmagnetischen Resonanzmethode korrigiert.Die für die organischen Systeme gewählten Verunreinigungen waren entweder sehr verschieden von der Matrix, oder aber genügend ähnlich, um feste Lösungen wahrscheinlich zu machen. Diese festen Lösungen führen zu Abweichungen von der für dynamische Reinheitsbestimmungen angewendeten Gleichung. Die Bestimmung der kernmagnetischen Resonanz des Feststoffs ermöglicht die Bestimmung der richtigen Anfangstemperatur für die Flächen-summierung auf der DSC-Kurve.

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On leave from The Institute for Physical Chemistry, Polish Academy of Science, Warsaw, Poland.

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The authors are grateful to the National Science Foundation for its support through Research Grant CHE 76-08765, and to S. E. Walter for assistance with some calculations.     

Coke deposition on naphtha reforming catalysts: II. Influence of the addition of a second metal to platinum

The nature and rate of coke deposited on mono-and bimetallic reforming catalysts have been studied for normal heptane reforming. For bimetallic catalysts it has been shown that coke deposition is less extensive than on monometallic catalyst, depending on the degree of polymerization and the type of bimetallic catalyst.

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Nonsteady-state kinetic model of sulfur dioxide oxidation on vanadium catalysts

Rate constants and activation energies of individual steps for the previously suggested mechanism of SO₂ oxidation on vanadium catalysts have been determined from experimental data on nonsteady-state kinetics.

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