Propagation of vibrational excitation in an adsorbed layer

Using a crystal model with an adsorbed layer, the propagation of vibrational excitation induced by an adsorbed particle is considered. The relaxation times of excitation have been estimated. The role of excitation transfer processes in adsorption-desorption phenomena is discussed.

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, . . - .

     

Double dimethylammonium sulphates of Tb,Dy, Ho,Er, Tm,Yb, Lu and Y

Double sulphates of rare earths with dimethylammonium, with empirical formula (CH₃)₂NH₂Ln(SO₄)₂·4H₂O (Ln=Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and Y), were studied by means of thermogravimetry, derivative thermogravimetry and differential thermal analysis from 20 to 700°. Quantitative gravimetric analysis was used for the determination of rare earths and sulphate. The mechanism of thermal decomposition is also suggested.

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Zusammenfassung Doppelsulfate der seltenen Erden mit Dimethylammoniumionen der empirischen Formel (CH₃)₂NH₂Ln(SO₄)₂·4H₂O (Ln=Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu und Y) wurden mittels TG, DTG und DTA im Temperaturbereich von 20–700° untersucht. Die Seltenen Erden und Sulfat wurden gravimetrisch bestimmt. Ein Mechanismus der thermischen Zersetzung wird vorgeschlagen.

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, 20–700° (₃)₂N₂Ln(S₄)₂·4₂, Ln=Tb, Dy, , Er, Tm, Yb, Lu Y. . .

     

Thermal analysis of ferrous sulphate heptahydrate in air

The thermal decomposition of ferrous sulphate heptahydrate was carried out in air under dynamic and isothermal conditions. The intermediate phases were identified by chemical analysis and an X-ray technique. Ferrous sulphate heptahydrate is converted to tetrahydrate and monohydrate, but this conversion is accompanied by oxidation. Fe(OH)SO₄ and Fe₂O(SO₄)₂ are formed as oxidation products, and the latter decomposes to ferric oxide directly and/or through Fe₂(SO₄)₃.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Eisen(II)sulfat Heptahydrat wurde in Luft unter dynamischen und isothermen Bedingungen durchgeführt. Die Intermediärphasen wurden durch chemische Analyse und Röntgentechnik identifiziert. Eisen(II)sulfat Heptahydrat wird in Tetrahydrat und Monohydrat überführt, doch wird diese Umwandlung durch eine Oxidation begleitet. Fe(OH)SO₄ und Fe₂O(SO₄)₂ werden als Oxidationsprodukte gebildet und letzteres wird unmittelbar und/oder über Fe₂(SO₄)₃ zu Eisen(III)oxid zersetzt.

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Résumé La décomposition thermique dans l'air du sulfate de fer(II) heptahydraté a été étudiée en conditions dynamiques et isothermes. Les phases intermédiaires ont été identifiées par analyse chimique et par rayons X. Le sulfate de fer(II) heptahydraté se transforme en tétrahydrate et en monohydrate mais cette conversion s'accompagne d'une oxydation. Il se forme Fe(OH)SO₄ et Fe₂O(SO₄)₂ comme produits d'oxydation et ce dernier se décompose en oxyde de fer(III) directement ou quelquefois avec formation intermédiaire de Fe₂(SO₄)₃.

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(II) . . (II) . Fe(OH)SO₄ Fe₂O(SO₄)₂. (III) Fe₂(SO₄)₃.

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The authors express their grateful thanks to Prof. P. K. Jena, Director, for his keen interest and permission to publish the paper, and to Dr. A. Lakshminarayana for the X-ray measurements. One of us (MSRS) also thanks the Regional Research Laboratory (CSIR) for a fellowship.     

Mechanism of thermal decomposition of lead thiosulphate

The thermal decomposition of lead thiosulfate (LTS) was studied by various methods: X-ray phase analysis, IR and ESR spectroscopy, etc. A mechanism of thermal decomposition is suggested, including rupture of the S-S bond and the formation of radicals. According to the mechanism, the reaction rate can be enhanced in the presence of the PbS phase. The formation of PbS is the cause of the topochemical character of the reaction. The composition of the thermolysis products of LTS containing a radioactive isotope of sulfur is predicted.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Bleithiosulfat PbS₂O₃ wurde durch Röntgenphasenanalyse, IR- und ESR-Spektroskopie und Thermogravimetrie untersucht. Ein Mechanismus der thermischen Zersetzung wird angegeben, der über die Trennung von S-S-Bindungen und die Bildung von Radikalen verläuft. Nach diesem Mechanismus wird die Reaktionsgeschwindigkeit in Gegenwart der PbS-Phase beschleunigt, was den topochemischen Charakter der Reaktion bedingt.Für die Verteilung radioaktiven Schwefels auf die Zersetzungsprodukte unterschiedlich markierten (PbS^*SO₃ bzw. PbSS^*O₃) Bleithiosulfats wird eine Vorhersage gemacht.

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, - . , S—S . , . . , .

     

Thermoanalytical investigations of some industrial wastes produced in steel works

The experiments involves three types of industrial wastes produced by iron works, which create serious hazards to the natural environment: (1) paint-shop sludge, (2) oil-polluted diatomite, and (3) oil-polluted scale. The choice of an appropriate and safe storage method should be based on extensive physicochemical examination.DTA, in combination with other data, allows characterization of the combustible properties of wastes. Thermoanalytical measurements were carried out in a dynamic air atmosphere. Enthalpy values were calculated from peak areas of DTA curves. Thermoanalytical data were compared with calorimetric results obtained with an oxygen bomb.

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Zusammenfassung Drei Arten industrieller Abtälle eines Stahlwerks, die schwere Umweltbelastungen darstellen, wurden untersucht: (1) Lackiererei-Schlamm, (2) ölhaltiger Diatomit, (3) ölhaltiger Kesselstein. Geeignete sichere Deponien setzen ausführliche physikalisch-chemische Untersuchungen voraus. DTA in Kombination mit anderen Untersuchungen erlaubt die Charakterisierung der Verbrennungseigenschaften der Abfälle. Die thermoanalytischen Untersuchungen erfolgten im Luftstrom, die Verbrennungswärmen wurden aus den DTA-peak-Flächen berechnet. Die Ergebnisse werden mit denen kalorimetrischer Messungen in einer Sauerstoffbombe verglichen.

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- , . , . , - . . . . , .

     

Investigation of the acid distribution near the reactant-product interface during the thermal decomposition of copper hypophosphite thin layers

During the decomposition of thin layers of copper hypophosphite on a plate, an increased concentration of the active product of the reaction (acid) may be observed near the reactantproduct interface, The acid profile near the interface widens on increase of the decomposition temperature. The profile can also be widened by reducing the efficiency of acid removal to the plate by its preliminary acid saturation. In both cases the rate of interface propagation is increased. The increased reactivity of copper hypophosphite near the interface, and the technological character of the decomposition reaction, are caused by acid diffusion from the reaction product into non-reacted parts of the substance.

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Zusammenfassung Während der Zersetzung dünner Schichten Kupferhypophosphit kann in der Umgebung der Reaktand-Reaktionsprodukt Grenzfläche eine erhöhte Konzentration des aktiven Produktes der Reaktion (Säure) beobachtet werden. Die Säurezone in der Umgebung der Grenzfläche wird mit zunehmender Temperatur breiter. Diese Zone kann auch durch Verringern der Wirksamkeit der Säureentfernung in Richtung Träger durch dessen vorangehende Säuresättigung verbreitert werden. In beiden Fallen ist die Geschwindigkeit des Grenzflächenzuwachses erhöht. Die erhöhte Reaktivität von Kupferhypophosphit in der Umgebung der Grenzfläche sowie der technologische Charakter der Zersetzurrgsreaktion wird durch Säurediffusion von den Reaktionsprodukten in noch unreagierte Zonen der Substanzen verursacht.

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— , . . , . . .

     

Methanol-based synthesis of hydrocarbons on bifunctional Y-type zeolites

The directions of methanol conversion on Pt, Pd, Zn, Ni metals and Y zeolites and on bifunctional metal-Y-zeolite catalysts have been studied. The increase of the hydrogenation activity of bifunctional catalysts enhances the rate of methanol conversion and decreases the selectivity of hydrocarbon formation.

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- Y, - Y.

     

Specificity of hydrogen adsorption on chromia-supported platinum group metal catalysts

Hydrogen adsorption on chromia supported Pd, Rh and Pt was studied under various pretreatment conditions. The reduction temperature influences strongly the hydrogen uptake for all these metals. Platinum supported on chromia shows an unusually high hydrogen adsorption stoichiometry.

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Pd, Rh Pt, Cr₂O₃, . , . Cr₂O₃ .

     

Chiral recognition of enantiomeric peptides in water at 25° by calorimetry

The heats of dilution in water of binary and ternary solutions of the two enantiomeric forms ofN-acetylalanineamide have been measured at 25°. The excess enthalpies, expressed as virial expansion series, permit evaluation of the pairwise self and cross enthalpic coefficients. As for the chiral forms of some monosaccharides, the cross coefficient for the interaction between theD andL forms ofN-acetylalanineamide is slightly but significantly different from the corresponding self coefficient. A weak, water-mediated chiral recognition can be assumed to exist between pairs of amide molecules.

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Zusammenfassung Die Verdünnungswärmen von binären und ternären wässrigen Lösungen der zwei enantiomeren Formen von N-Acetylalaninamid wurden bei 25 °C gemessen. Die in einer Virialexpansionsreihe entwickelten Überschußenthalpien ermöglichen die Berechnung der self und cross Enthalpiekoeffizientenpaare. Was die optisch aktiven Formen einiger Monosaccharide anbetrifft, so ist der cross Koeffizient für die Wechselwirkung zwischen der D- und L-Form von N-Acetylalaninamid etwas, aber signifikant verschieden von dem entsprechenden self Koeffizienten. Es kann angenommen werden, daß Paare von Amidmolekülen eine schwache, durch Wasser vermittelte Unterscheidungsfähigkeit hinsichtlich der optischen Aktivität zeigen.

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25° - N-. . L- N- , , , . .

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This work was carried out with the financial support from the italian C. N. R. (Rome) and from the Ministry of Public Education.     

The thermal dehydration of Sr(HCOO)2·2(H,D)2O. Influence of the isotopic substitution on the kinetics

The kinetics of thermal dehydration of Sr(HCOO)₂·2(H, D)₂O were investigated using a dynamic thermogravimetric technique. Differences were found when the hydrogen was partially substituted by deuterium. These differences were explained by means of a microscopic approach based on the static and dynamic microscopic properties.

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Zusammenfassung Die Kinetik der thermischen Dehydratisierung von Sr(HCOO)₂·2(H, D)₂O wurde mittels dynamischer Thermogravimetrie untersucht. Bei partieller Substitution von Wasserstoff durch Deuterium wurden Unterschiede gefunden, die durch eine auf den statischen und dynamischen mikroskopischen Eigenschaften beruhende Betrachtungsweise erklärt werden.

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Sr(HCOO)₂ · 2(H, D)₂O. , .

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The authors whish to thank Dr. J. M. Pastor for valuable discussions, and Prof. O. Garcia of the Instituto de Quimica Inorgánica Elhuyar (C.S.I.C.) for the use of the experimental devices.     

Radical concentrations and temperature oscillations in cool flame oxidation of butane

Damping and stable oscillation of free radical concentrations in butane oxidation have been found and studied experimentally by using a differential thermocouple. It has been established that maximum oscillations of radical concentrations slightly precede temperature maxima.

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і і і і і . . .

     

Stereochemistry of heterogeneous catalytic reactions; epimerization of alicyclic diols on copper catalysts

During the reactions of 8 isomeric alicyclic diols on Cu/Al and Cu catalysts, epimerization of the isomers was observed. The epimerization proceeds via a hydroxy-oxo intermediate.

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8 Cu/Al Cu . -.

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Part XLII of the series Study of the transformations of diols and cyclic ethers.     

Microwave enhancement of evaporation of a polar liquid. I

The evaporation of a polar liquid at low pressure and exposed to microwave radiation has been investigated, as an example of an endothermic reaction. A fixed, high column of liquid was irradiated in a waveguide with 2.45 MHz-CW microwave radiation. The temperatures of the gas and the liquid in contact with the interface and the evaporation rate were measured as functions of the non-equilibrium gas pressure and the microwave field.Empirical equations relating the dynamic non-equilibrium parameters to each other are given. The results show that microwave heating offers the possibility or reversing a temperature difference between the two phases at a gas-liquid interface. Other special features of the action of microwaves are discussed.

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Zusammenfassung Die Verdampfung einer bei niedrigem Druck der Einwirkung von Mikrowellenstrahlung ausgesetzten polaren Flüssigkeit wurde als Beispiel einer endothermen Reaktion untersucht. Eine fixierte, hohe Flüssigkeitskolonne wurde mit 2.450 MHz-CW-Mikrowellen bestrahlt. Die Temperature der mit der Grenzfläche in Kontakt befindlichen Gas- und Flüssigkeitsmenge und die Verdampfungsgeschwindigkeit wurden in Abhängigkeit vom Nichtgleichgewichts-Dampfdruck und Mikrowellenfeld gemessen. Empirische Gleichungen werden angegeben, die die dynamischen Nichtgleichgewichtsparameter miteinander in Beziehung bringen. Die Ergebnisse zeigen, dass Mikrowellenheizung die Möglichkeit bietet, die Temperaturdifferenz zwischen den zwei Phasen einer Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche umzukehren. Andere spezielle Züge der Wirkung von Mikrowellen werden diskutiert.

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, , . , 2.450 -. . , . , . .

     

Kinetic analysis of thermal dehydration and hydrolysis of MgCl2·6H2O by DTA and TG

The thermal decomposition of MgCl₂·6H₂O (non-dried and partly dried) and the kinetics of the process were studied by DTA, TG, DTG, IR, X-ray diffraction and chemical analysis of Mg and Cl. The reactions which occurred in the course of the thermal analysis were identified as dehydration (in steps), thermal hydrolysis of MgCl₂·H₂O and dehydrochloridization of magnesium hydroxy chlorides. Melting of the phases MgCl₂·6H₂O, MgCl₂·4H₂O and MgCl₂ was also identified in the thermal curves. Thermal weight loss continued up to 800 °C in flowing air or nitrogen, but only up to 700 °C in static air. MgO was the end-product of thermal treatment in both cases.The kinetic parameters of the reaction, the activation energyE, pre-exponential factorA and apparent order of reactionb, were computed by several methods. The activation energy and the apparent reaction order of dehydration were found to increase with decreasing hydration number of the Mg. The dehydrochloridization process had the highest activation energy.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von MgCl₂·6H₂O (nicht und teilweise getrocknet) und die Kinetik dieses Prozesses wurden mittels DTA, TG, DTG, IR, Röntgendiffraktometrie und chemischer Analyse von Mg und Cl untersucht. Die im Verlaufe der thermischen Analyse vor sich gehenden Reaktionen sind Dehydratisierung (in Schritten), thermische Hydrolyse von MgCl₂·H₂O und Chlorwasserstoffaustritt aus Magnesiumhydroxychloriden. Das Schmelzen der Phasen MgCl₂·6H₂O, MgCl₂·4H₂O und MgCl₂ ist in den thermischen Kurven ebenfalls zu erkennen. Im Luft- und Stickstoffstrom erfolgt ein Gewichtsverlust bis 800 °C, in statischer Luftatmosphäre dagegen nur bis 700 °C. MgO war in beiden Fällen Endprodukt der thermischen Behandlung. Die kinetischen Parameter der Reaktion (AktivierungsenergieE, präexponentieller FaktorA, scheinbare Reaktionsordnungb) wurden nach verschiedenen Methoden berechnet. Aktivierungsenergie und scheinbare Reaktionsordnung der Dehydratisierung nehmen mit abnehmendem Hydratationsgrad des Mg zu. Die Chlorwasserstoffabspaltung erfordert die höchste Aktivierungsenergie.

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, , , , ( ) . : ( ), . , . 800 °C, - 700 °C. B . , . , . .

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The authors express their appreciation to Dr. Jacob Nathan and Mr. Yoetz Deutch from th Geological Survey, Jerusalem, for the use of the thermal analysis instrument and for useful discussion, and to Mrs. Sarah Erlich from the same institute, for the chemical analysis. The financial support by Everyman's University, Tel-Aviv, and by the Hebrew University of Jerusalem is acknowledged.     

Effect of adsorbed water on the activity of MoO3 catalysts in the double bond isomerization of olefins

Adsorbed water on molybdena catalysts calcined at different temperatures, may both increase or decrease the catalytic activity, depending upon the mode of adsorption and the number of adsorbed molecules. Our results prove that Brönsted acidic hydroxy groups are principal parts of the active sites, and Lewis acidic and/or basic centers are also required for catalytic activity in the double bond isomerization of olefins.

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, , , , . , , / .

     

A quantum chemical study of the influence of an electrostatic field on the reactivity of methanol over zeolites

The INDO method with an electrostatic potential term in its Hamiltonian has been used to estimate the changes in the electronic structure of methanol and methanol dimer due to the electrostatic field of zeolites. It has been shown that fields of the strength F=2–8×10¹⁰V/m change significantly the electronic structure as well as the geometry of both molecules and can cause their decomposition leading to the species H₂O, CH₃, CH₃O, CH₂O, and CH₂.

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INDO . , F=2÷8·10¹⁰ / , , H₂O, CH₃, CH₃O, CH₂O CH₂.

     

Comparison of activities of cracking catalysts containing ZSM-5 and Y-zeolite

Studies on the catalytic cracking of diesel oil fraction with the boiling range of 493–603 K on H-ZSM-5 and RE, H-Y zeolites has been carried out. The results show that in the presence of H-ZSM-5 zeolite no significant increase in the yield of gasoline is observed. Higher percentage of unsaturated hydrocarbons in the gasoline and gases indicates that the hydrogen transfer activity of H-ZSM-5 containing catalyst is lower than that of RE, H-Y zeolites.

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H-ZSM-5 RE, H-Y , 493–603 . H-ZSM-5 . , , H-ZSM-5 , RE, H-Y .

     

Potential for coal calorific value corrections,dependent on the carbonate mineral type present

In addition to calcite, other carbonate minerals in coal all undergo endothermic reactions on heating, i.e. dolomite, ankerite, siderite, aragonite, magnesite, rhodochrosite, witherite and strontianite. Of these, when determined in air, siderite and rhodochrosite give small exothermic resultants, while the amount of Fe in ankerites affects the actual endothermic values obtained. The magnitude of these carbonate decomposition reactions can be shown by DTA to be different and will need to be allowed for individually in calorific value corrections of coals containing them.

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Zusammenfassung Nicht nur Kalkspat, sondern auch andere in Kohle vorkommende Karbonatmineralien wie z. B. Dolomit, Ankerit, Spateisenstein, Aragonit, Magnesit, roter Braunstein, Witherit und Strontionit gehen bei Erhitzen endothermische Reaktionen ein. Von diesen zeigen Spateisenstein und roter Braunstein exotherme Ergebnisse kleinen Wertes, während der Betrag an Eisengehalt in Ankeriten den jeweils gemessenen endothermischen Wert beeinflußt. Das Ausmaß dieser Karbonatzersetzungsreaktionen kann durch DTA-Messungen als unterschiedlich nachgewiesen werden und muß bei den Kaloriewertkorrektionen für Kohlen, die diese Mineralien enthalten, berücksichtigt werden.

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, , , , , , , , . , , . , , .

     

Nonisothermal kinetics of zinc oxide nonstoichiometrization

The results obtained by studying zinc oxide non-stoichiometrization are presented. The kinetic parameters values under nonisothermal conditions were calculated too. Both the nonstoichiometric zinc oxide composition and the kinetic parameter values are depending on the generating substances.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse der Untersuchungen der Nichtstöchiometrisierung von Zinkoxid werden vorgeführt.Die Werte der kinetischen Parameter unter nicht-isothermen Bedingungen wurden eben falls berechnet.Sowohl die nichtstöchiometrische Zusammensetzung des Zinkoxids als auch die Werte der kinetischen Parameter hängen von der das Phänomen auslösenden Substanz ab.

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Résumé On présente les résultats d'une étude sur la formation d'oxyde de zinc non-stchiométrique. Les valeurs des paramètres cinétiques en conditions non-isothermes sont égale ment calculées. La composition de l'oxyde de zinc non-stchiométrique ainsi que les valeurs des paramètres cinétiques dépendent du composé de départ.

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, , . .

     

Influence of anchored cerium ions on the dispersity and activity of Pd/SiO2 catalysts

(Pd+Ce)/SiO₂ catalysts prepared by decomposition of organometallic complexes of Ce and Pd have higher activity, dispersity and selectivity in methanol synthesis than Pd/SiO₂ catalysts.

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, (Pd+Ce)/SiO₂ , Ce Pd, Pd/SiO₂.