Crystallization of iron phosphate glasses

Differential thermal analysis (DTA), thermogravimetric analysis (TG), X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy were employed in the investigation of crystalline products of FeO_x-P₂O₅ glasses generated by various heat treatments. In glasses with a high value of =Fe²⁺/(Fe²⁺ + Fe³⁺), absorption of oxygen occurs in a broad temperature range identified by TG. Depending on the value of , two exotherms appear in the DTA curves, the low-temperature one corresponding to crystallization of the Fe₃(PO₄)₂ type regions, and the high-temperature one being related to various phases with dominating FePO₄. Each exotherm has its own transformation region, identical in absolute value. The Mössbauer spectra of glasses which underwent thermal treatment at higher temperatures exhibit some indication of phases of the types Fe₃(PO₄)₂ · xH₂O and FePO₄ · xH₂O.

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Zusammenfassung Differentialthermoanalyse (DTA), thermogravimetrische Analyse (TG), Röntgendiffraktion und Mössbauerspektroskopie wurden bei der Untersuchung (von kristalliner Produkte) durch verschiedene thermische Behandlungen hergestellten FeO_x-P₂O₅ Gläsern eingesetzt. In den Glasarten mit einem hohen Wert von =Fe²⁺/(Fe²⁺ + Fe³⁺) erfolgt die Sauerstoffabsorption in einem durch TG [nachgewiesenen breiten Temperaturbereich. In Abhängigkeit von dem -Wert erscheinen zwei Exothermen in den DTA-Kurven, von denen der bei niedriger Temperatur die Kristallisation des Fe₃(PO₄)₂ entspricht, und jener bei höheren Temperaturen in verschiedenen Phasen dem FePO₄. Jede Exotherme hat ihr eigenes Umwandlungsgebiet, das in absolutem Wert identisch ist. Die Mössbauer-Spektren der Gläser welche einer Wärmebehandlung bei höheren Temperaturen unterzogen worden sind, weisen einige Indikationsphasen der Typen Fe₃(PO₄)₂ · xH₂O und FePO₄ · xH₂O auf.

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, , FeO_x-P₂O₅, . , =Fe²⁺/(Fe²⁺+Fe³⁺) . , - : Fe₃(PO₄)₂, – FePO₄. , . , , Fe₃(PO₄)₂ · ₂ FePO₄ · ₂.

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The authors thank Mrs. Simonyiová for assistance in the experimental part of these investigations, and Dr. Horváth and Dr. Vondrovic for performing the X-ray and TG analyses.     

Application of DTA for controlling the heat treatment of E AlMgSi alloys

The phase changes in the solid state in E AlMgSi alloy are discussed. The dissolution and precipitation processes are investigated by DTA, and the results can be applied to control the technological parameters of dissolution heat treatments.

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Zusammenfassung Die Autoren erörtern die Phasenänderungen in festem Zustand in E AlMgSi-Legierungen. Die Lösungen- und Fällungsvorgänge werden mittels der DTA-Methode untersucht, wodurch die Versuchsegebnisse bei der Kontrolle der technologischen Parameter der Hitzebehandlung von Lösungen eingesetzt werden⁵ können.

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Résumé Etude par ATD des changements de phases dans l'état solide de l'alliage E AlMgSi et des processus de dissolution et de précipitation. Les résultats peuvent être appliqués au contrôle des paramètres technologiques des traitments thermiques.

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E AlMgSi, . . .

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Paper presented at the Scientific Session on Thermal Analysis held at Balatonfüred, Hungary, on 14–16 October 1976.     

Retarded solid state reactions

Reconstructive phase transitions and formation or decomposition reactions in the solid state exhibit in DTA-measurements a more or less great hysteresis between the temperatures from heating and cooling curves; at worst the reaction can be suppressed completely. By e.m.f.vs. T-measurements in appropriate galvanic cells for solid electrolytes equilibrium temperatures in the case of such kinetic hindrance can be determined and additionally the existence of metastable states can be proved.

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Zusammenfassung Rekonstruktive Phasenumwandlungen sowie Bildungs- und Zersetzungsreaktionen im festen Zustand zeigen bei DTA-Messungen eine mehr oder minder große Hysteresis zwischen den aus Aufheiz- bzw. Abkühlkurven ermittelten Temperaturen; schlimmstenfalls kann die Festkörperreaktion völlig unterdrückt sein. Mißt man in geeigneten galvanischen Zellen für Festelektrolyte EMK-gegen-T-Kurven, so erhält man auch im Falle kinetischer Hemmungen Gleichgewichtstemperaturen und kann darüber hinaus das Vorliegen metastabiler Zustände nachweisen.

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, : . .

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We have to thank the Deutsche Forschungsgemeinschaft and the Fonds der Chemischen Industry for supporting our work from the outset.     

Vitreous phases of the Ag2O∶B22O3∶P2O5 system

Most optimized vitreous electrolytes are obtained by doping an oxide glass with a salt (MX); the resulting substance has an increased ionic conductivity, but a reduced thermal stability. On the other hand, this paper shows that it is possible to obtain vitreous electrolytes with enhanced electrical and thermal performances by mixing two glass formers. This phenomenon may be called the mixed anion effect. The Ag₂OB₂O₃P₂O₅ system is shown to offer a very interesting example of such a phenomenon.

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Zusammenfassung Optimale glasartige Elektrolyte werden durch Dopen eines Oxydglases mit einem Salz (MX) erhalten; die Produkte weisen eine erhöhte ionische Leitfähigkeit, jedoch auch eine verminderte thermische Stabilität auf. Andererseits wird gezeigt, daß glasartige Elektrolyte mit besseren elektrischen und thermischen Eigenschaften durch Mischen von zwei Glasbildnern erhalten werden können. Für dieses Phänomen wird die Bezeichnung mixed anion effect in Vorschlag gebracht. Es wird gezeigt, daß das System Ag₂OB₂O₃P₂O₅ ein sehr interessantes Beispiel dieses Phänomens bietet.

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MX. , . . . , Ag₂O₂₃₂₅ .

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The NMR data were collected at the Regional NMR Center of the Colorado State University (Fort Collins, Co, USA), funded by NSF Grant CHE-8208821). This research was funded in part by the Italian Department of Education (MPI 40%).     

Kinetic measurements on polymers — Applications and limits

A modern kinetic evaluation method for nonisothermal reactions measured with TG or DSC is presented. The obtained kinetic data are the basis for computation of a reaction process under any condition, e.g. isothermal or adiabatic. The measurements were performed on a Mettler TA3OOO system with built-in evaluation software. Mainly the following reactions are discussed: polyaddition of an epoxy premix and pyrolysis of polystyrene. To judge the reliability of the results, 4 check procedures are recommended.

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Zusammenfassung Es wird eine moderne kinetische Auswertungsmethode für durch TG oder DSC verfolgte nichtisotherme Reaktionen vorgestellt. Die erhaltenen kinetischen Daten stellen die Basis der Berechnung der Reaktionsprozesse unter jeder, z.B. isothermer oder isobarer Bedienung dar. Die Messungen wurden mit dem Mettler-System TA3000 mit Auswertungs-software ausgeführt. In erster Linie werden die folgenden Reaktionen diskutiert: Polyaddition eines Epoxy-Vorgemisches, Pyrolyse von Polystyrol. Zur Beurteilung der Zuverlässigkeit der Ergebnisse werden 4 Testverfahren empfohlen.

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, . - , , . TA 3000 . - . .

     

Thermal analysis of 1-Hydroxiethylidenediphosphonic acid and its salts

1-Hydroxyethylidenediphosphonic acid and its tetrasubstitutcd Li, Na, K, Rb, NH₄, Ca and Ba salts were synthcsized and their thermal behaviour was studied under non-isothermal conditions by simultaneous TG-DTG-DTA at 20–1000 C. The following thermal transformations were observed: loss of crystallization water, melting in the case of the acid, and intramolecular dehydration in the case of the salts, leading to the corresponding unsaturated derivatives. From the free acid, its acidic salts and the neutral ammonium salt, long-chain polycondensates are formed through intermolecular dehydration.

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Zusammenfassung 1-Hydroxyethyldiphosphonsäure und ihr Li-, Na-, K-, Rb-, NH₄-, Ca- und Ba-Salz wurden dargestellt. Ihr thermisches Verhalten wurde durch simultane TG-DTG-DTA unter nichtisothermen Bedingungen bei 20–1000 C untersucht. Folgende thermische Umwandlungen wurden beobachtet: Verlust von Kristallwasser, Schmelzen (nur bei der freien Säure), intramolekulare Wasserabspaltung (nur bei den Salzen) zu ungesättigten Verbindungen. Die freie Säure, die sauren Salze und das neutrale Ammoniumsalz bilden unter intermolekularer Wasserabspaltung langkettige Polykondensate.

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1- , , , , , . - . , , , . , , .

     

Positions of steady states in two-component chemical systems

The general kinetic equation for two-component chemical systems is analyzed. It is shown that the positions of steady states in concentration spaces can be detected by a qualitative analysis of the chemical mechanism.

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. , .

     

Preparation and thermoanalytic studies of yttrium poly(acrylate)

A new process for the production of advanced ceramic powders has been studied. The process involves the chelation of a metal ion in solution by an organic acid polymer. Using FTIR, TG, DTG and DTA, the process for the formation of the organo-metallic complex and the decomposition to the metal oxide is reported. Effects of packing density on DTA are also discussed.

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Zusammenfassung Ein neues Verfahren zur Herstellung von Keramikpulvern wurde untersucht. Das Verfahren beinhaltet die Chelatisierung eines in Lösung befindlichen Metallions mittels einer polymeren organischen Säure. Unter Zuhilfenahme von FTIR, TG, DTG und DTA wurde der Vorgang der organometallischen Komplexbildung und der Zersetzung zu Metalloxid beschrieben. Der Einfluss der Packungsdichte auf die DTA wird ebenfalls beschrieben.

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, - . - , , , - . .

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The authors would like to acknowledge the BF Goodrich Co. for supplying the polyacrylic acid used in this study. Rong Sheng Zhou is also acknowledged for his assistance using the GRAFIT plotting program.     

Thermal decomposition of ammonium nitrate dispersed in a multicomponent nitrate system

To obtain the kinetic curves of thermal decomposition of ammonium nitrate occurring together with decomposition of metal nitrates contained in a mixture, the ammonia contents evolved from samples heated under thermoanalytical conditions were determined by the Kjeldahl method.

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Zusammenfassung Der aus unter thermoanalytischen -Bedingungen erhitzten Proben freigesetzte Ammoniakgehalt wird durch das Kjeldahlverfahren bestimmt, um die kinetischen Kurven der thermischen Zersetzung von Ammoniumnitrat zusammen mit der Zersetzung von Metallnitraten in Gemischen zu erhalten.

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, , , .

     

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) . , ( ), , , «» . .

     

Dispersity of oxidized and reduced palladium on Al2O3

The amount of PdO not dissolving in dilute HCl as a function of its content in palladium catalysts calcined in air has been determined. Mean size of Pd particles in the same samples has been evaluated from oxygen chemisorption. A comparison of these data indicates their correlation, which permits to determine Pd dispersity variations according to the solubility of supported PdO before reduction.

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. . , .

     

Influence of carbon dioxide and carbon monoxide on the kinetics of propylene polymerization

Retardation effect of the carbon oxides on propylene polymerization, catalyzed by the TiCl₃/AlEt₂Cl system, can be described in terms of a Langmuir type equation as selective adsorption of the carbon oxides on the polymerization sites.

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, TiCl₃/AlEt₂Cl, , .

     

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.

     

Application of percolation theory to the analysis of pore structure by capillary condensation measurements

A method for analysis of the desorption branch of capillary condensation hysteresis in adsorption isotherms is suggested. The method takes into account the possible overlap of radius distribution for voids and necks.

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- , .

     

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= , -, -, -, ---, -, - . . , .

     

Methane synthesis from CO/H2O mixture on supported nickel catalysts, I. Influence of the support on the catalytic properties

The behavior of some supported Ni catalysts for methane synthesis from CO and steam in correlation with the specific metal-support interactions is discussed.

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CO . .

     

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.     

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.