Reconstruction of thermokinetics from calorimetric data by means of numerical inverse filters

A simple method for removing the distortion due to thermal lags from calorimetric curves is described and tested. The method is based upon the use of numerical inverse filters. Its results are equivalent to those of the more sophisticated deconvolution methods, using Fourier transform analysis or state function theory. The new method is easily adapted to the on-line reconstruction of calorimetric data by means of a microprocessor.

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Zusammenfassung Eine einfache Methode zur Beseitigung der infolge thermischer Hysterese-Effekte entstandenen Verzerrungen kalorimetrischer Kurven wurde beschrieben und geprüft. Die Methode beruht auf der Anwendung numerischer Inversfilter. Die Ergebnisse sind den durch verfeinertere Dekonvolutionsmethoden unter Einsatz der Analyse durch Fouriertransformation oder durch die Zustandsfunktionstheorie erhaltenen gleichwertig. Die neue Methode läßt sich der on-line Erfassung kalorimetrischer Daten durch einen Mikroprocessor leicht anpassen.

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Résumé Une méthode simple pour la correction de la distorsion des courbes calorimétriques, amenée par l'inertie thermique, est décrite et éprouvée. La méthode est basée sur l'emploi de filtres numériques inverses. Les résultats obtenus sont équivalents à ceux fournis par des méthodes plus complexes de déconvolution, utilisant l'analyse harmonique ou la théorie des variables d'état. La nouvelle méthode peut être facilement adaptée à la correction simultanée des courbes calorimétriques au moyen d'un microprocesseur.

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, . . , - . .

     

Energetic state of hydrogen on Os-black

Hydrogen adsorption on Os-black has been studied by the TPD method in the range from –85 to 450°C. Energetic inhomogeneity of hydrogen chemisorbed at adsorption temperatures of 150 to 450°C has been elucidated.

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OS (–85)–450°C. , 150 450°C.

     

State of components in supported catalysts prepared via interaction of platinum-tin complexes with Al2O3 surface

The interaction of platinum-tin complexes with the OH groups of Al₂O₃ is shown to lead to the formation of surface complexes in which tin ions bonded to the support are not reduced to metal and inhibit platinum agglomeration.

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OH- Al₂O₃ , .

     

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 , . , .

     

Kinetics and mechanism of micellar effects upon the hydrolysis of 0-(2,4-dinitrophenyl) cyclohexanone oxime

A modification in the reaction mechanism of 0-(2,4-dinitrophenyl)cyclohexanone Oxime with OH^– in 30% aqueous methanol is suggested. The cationic micelles of cetyltrimethyl ammonium bromide enhance the reaction by a factor ofca. 3. The pseudo first order rate constant at the micellar surface was found to be 10.9×10^–4 s^–1 at 35±0.1°C. Anionic and nonionic micelles inhibit the rate of the reaction. Bromide ion inhibits the catalysis, which indicates that catalysis is partially due to a concentration effect. The catalytic efficiency increases with decreasing [OH^–), which implies that the efficiency of the surfactant could be related to some standard parameter(s).

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0-(2,4-)-- OH^– 30%- . . 3. - 10.9·10^{–4 –1} 35±0.1°C. . . , - . - [OH^–], , - - .

     

Studies on water retention and water release from some protein systems

The hydrogen-bond properties (WBI index), water retention and water release from the protein-water systems gluten-water, soya protein- water and casein-water, have been investigated using differential scanning calorimetry in the temperature range 223–423 K. The proteins were characterized by their isoelectric point, contents of carboxyl groups and sulfur-containing groups, and readiness of undergo chloromethylation. It was concluded that the marked difference in water-release behaviour is chiefly explained by conformational differences and charge effects.

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Zusammenfassung Wasserstoffbrückenbindugseigenschaften (WBI-Index), Wasserretention und Wasserabgabe von Protein-Masser-Systemen — Gluten-Wasser, Sojaprotein-Wasser und Casein-Wasser — wurden im Temperaturbereich von 233–423 K mit einem Scanning-Kalorimeter untersucht. Die Proteine wurden durch ihren isoelektrischen Punkt, den Gehalt an Carbonylgruppen und Schwefel enthaltenden Gruppen und durch ihre Reaktivität in der Chlormethylierung charakterisiert. Es wurde gefolgert, dass der ausgesprochene Unterschied im Wasserabgabeverhalten in erster Linie auf strukturelle Unterschiede und Ladungseffekte zurückzuführen ist.

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223–423 K , , — , — — . , , . , .

     

Kinetic equation of heterogeneous catalytic isotope exchange

A kinetic equation is derived for the bimolecular isotope exchange reaction between AX _n ^* and BX _m ^o , all atoms of element X in each molecule being equivalent. The equation can be generalized for homogeneous and heterogeneous catalytic isotope exchange.

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, AX _n ^* BX _m ^o , X . , - .

     

Use of Pd/Sepiolite systems as hydrogenation catalysts I. Hydrogenolysis of N-blocked amino acids and dipeptides with molecular hydrogen

In this work we have assessed the use of sepiolites from Vallecas (Madrid, Spain) as supports of Pd catalysts applicable to the liquid-phase unblocking of amino acids and dipeptides protected by a benzyloxycarbonyl group (Z) with gaseous hydrogen. The sepiolites used have been compared with other supports employed by our team. We have also discussed the influence of the type of amino acid or dipeptide, the catalytic support and the precursor Pd salt on the unblocking rate.

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(, ) Pd , , (Z), . , . , Pd .

     

Kinetic analysis of liquid-phase depolymerization of trioxane from programmed temperature data

A sequential kinetic discrimination of potential kinetic models for non-isothermal linear programmed temperature data on the depolymerization of trioxane in a homogeneous liquid phase has been discussed.The influence of the initial concentration on the kinetic curves has been used as an experimental confirmation of the first-order influence of the concentration on the model.Kinetic analysis at constant temperature and conversion permits separation of the effects of concentration and temperature on the kinetic analysis at different levels of the variables.It is provided via non-isothermal kinetic data on the depolymerization of trioxane that nonisothermal experiment's allow a systematic approach to the kinetic behaviour in a wide range of the variables temperature and concentration, leading to maximum knowledge of the reaction model through minimum experimental effort.

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Zusammenfassung Eine sequentielle kinetische Unterscheidung potentieller kinetischer Modelle für die nicht-isotherme, linear temperaturprogrammierte Depolymerisation von Trioxan in homogener flüssiger Phase wird diskutiert. Der Einfluß der Ausgangskonzentration auf die kinetischen Kurven wurde als experimentelle Bestätigung dafür angesehen, daß die Konzentration auf das Modell nach erster Ordnung einwirkt. Die kinetische Analyse bei konstanter Temperatur und Konversion ermöglicht eine Trennung des Einflusses der Konzentration und Temperatur auf die kinetische Analyse bei unterschiedlichen Werten dieser Variablen. In der vorliegenden Arbeit wurde anhand von nichtisothermen kinetischen Daten für die Depolymerisation von Trioxan gezeigt, daß nicht-isotherme Experimente eine systematische Näherung an das kinetische Verhalten in einem weiten Bereich der Variablen Temperatur und Konzentration erlauben und zu einen Maximum an Erkenntnissen über das Reaktionsmodell bei einem Minimum an experimentellen Aufwand führen.

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- - . . . , , , .

     

Conformational transition of kappa-carrageenan

The calorimetry of kappa carrageenan using differential scanning calorimetry and calorimetry at constant temperature is presented. Both sets of experimental results confirmed the formation of a helical dimer in the absence of gel formation. When gel is formed, the formation of a helical dimer is the major effect, the contribution of gelation represents only 20% of the enthalpy recorded.

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Zusammenfassung Es wird über die Kalorimetrie von Kappacarrageen mittels DSC und Kalorimetrie bei konstanter Temperatur berichtet. Die experimentellen Resultate bestätigen beim Ausbleiben der Gelbildung, daß ein helixartiges Dimer gebildet wird. Auch bei Gelbildung steuert die Bildung des helixartigen Dimers den Hauptanteil zum thermischen Effekt bei, der Beitrag der Gelierung stellt nur etwa 20% der registrierten Enthalpie dar.

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- . . , , 20% .

     

Structure effects of palladium complexes with phosphinated polystyrene on their catalytic properties in phenylacetylene hydrogenation

The structure of palladium acetate complexes with phosphinated polystyrene has been studied by IR and UV spectroscopy. The results indicate that on polystyrene both mono- and dinuclear palladium complexes are formed. The comparison of the catalytic properties of palladium complexes on phosphinated polystyrene with those of mono- and dinuclear complexes supported on silica confirmed the formation of dinuclear palladium complexes on polystyrene surface.

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- - . , . - , , .

     

Hydrogen adsorption on chromia-supported iridium catalyst

Effect of thermal pretreatment of chromia-supported iridium catalyst on hydrogen adsorption was studied. It was found that the hydrogen uptake by Ir/Cr₂O₃ was highly dependent on the reduction temperature. The catalyst proved to be resistant to sintering in oxygen atmosphere at temperatures up to 700 °C and it showed symptoms of redispersion even at 650 °C.

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. Ir/Cr₂O₃ . 700°C, , 650°C .

     

Reduction behavior of Cu?SiO2 catalyst prepared by ion exchange for selective dehydrogenation to produce methyl formate from methanol

Reducibility of Cu–SiO₂ catalyst prepared by ion exchange method, being effective for selective dehydrogenation to produce methyl formate from methanol at lower temperatures, has been studied by a TPR technique. The results suggest that easier reduction leads to an increase of dispersity of Cu particles.

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, - , , . , , Cu.

     

Analyse theoretique des lois cinetiques couramment utilisees en thermoanalyse pour l'etude des reactions solid-gaz. III. proposition d'une nouvelle methode d'approche en regime dynamique

Résumé Dans la première partie de ce travail, les auteurs mettent en évidence que la vitesse d'une réaction en régime non isotherme dépend d'un facteur supplémentaire: le régime de montée en température. Cette assertion est basée sur le fait que le taux de réactionx est une fonction de trois variables: températureT, tempst, et vitesse de chauffeT, variable qui n'avait pas été prise en considération jusqu'ici par les autres auteurs travaillant sur ce problème.Puis, se basant sur les deux hypothèses suivantes: a) l'équation de vitesse en régime isotherme est la forme limite de l'équation de vitesse en régime dynamique, b) la variation de température en régime dynamique affecte la fréquence d'apparition des germes de la nouvelle phase, une formulation théorique des loisg(x) est proposée pour le régime non-isotherme. Cette formulation est explicitée en fonction de l'écart, à une température donnée, entre les valeurs de Lnk _i (isotherme) et Lnk _d (dynamique) dans le diagramme Lnk = f(1/T).L'étude, par thermogravimétrie, de la décomposition du gypse, du sulfate de calcium semihydraté, et de l'oxalate de calcium monohydraté, réalisée en montée linéaire de température, permet de vérifier expérimentalement la formulation théorique proposée.Pour obtenir une bonne interprétation cinétique d'une réaction chimique en régime dynamique, la vitesse de chauffe ne doit pas excéder 20°/heure.

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In the first part of this paper, the authors point out that the rate of reaction with non-isothermal kinetics depends on a supplementary factor: the heating rate. This assertion is based on the fact that the degreex of reaction is a function of three variables:T (temperature),t (time) andT (heating rate); this was not taken into account by other authors concerned with the subject.Then from the two following hypotheses: a) the rate equation for isothermal conditions is the limit form of the rate equation for non-isothermal conditions, b) the temperature change under dynamic conditions affects the frequency of nucleus formation of the new phase, a theoretical formulation of non-isothermalg(x) laws is proposed. This formulation involves the value of the difference, at constant temperature, between Ink _i (isothermal) and In k_d (dynamic) in the Ink=f(1/T) diagram.The thermogravimetric study of the dehydration of gypsum, of calcium sulfate hemihydrate, and of calcium oxalate monohydrate, under non-isothermal conditions, allows experimental verification of the theoretical formulation proposed.For a good kinetic approach of a chemical reaction under dynamic conditions, the heating rate must not exceed 20°/hour.

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Zusammenfassung Im ersten Teil dieser Arbeit wird von den Autoren bewiesen, daß die Geschwindigkeit einer Reaktion unter nicht-isothermen Bedingungen von einem zusätzlichen Faktor, den Bedingungen des Temperaturenstiegs, abhängt. Diese Behauptung beruht auf der Tatsache, daß der Reaktionsverlauf eine Funktion dreier Variablen ist: der TemperaturT, der Zeitt und der AufheizungsgeschwindigkeitT, wobei letztere Variable bisher von den auf diesem Gebiet arbeitenden Autoren außer Acht gelassen worden ist.Nachfolgend wird an Hand der zwei Voraussetzungen, daß a) die Geschwindigkeitsgleichung unter isothermen Bedingungen die Grenzform der Geschwindigkeitsgleichung unter dynamischen Bedingungen ist und b) die Temperaturänderung unter dynamischen Bedingungen sich auf die Erscheinungsfrequenz der Keime der neuen Phase auswirkt, eine theoretische Formulierung der Gesetzeg(x) für nicht-isotherme Bedingungen vorgeschlagen. Diese Formulierung wird als Funktion der Abweichung ausgedrückt, welche bei einer gegebenen Temperatur zwischen den Werten von Lnk _i (isotherm) und Lnk _d (dynamisch) im Diagramm Lnk=f(1/T) besteht.Die bei linearem Temperaturanstieg thermogravimetrisch durchgeführte Untersuchung der Zersetzung von Gips, von Calciumsulfat Semihydrat und von Calciumoxalat Monohydrat ermöglicht die vorgeschlagene theoretische Formulierung experimentell zu bestätigen.Um unter dynamischen Bedingungen eine gute kinetische Interpretation einer chemischen Reaktion zu erhalten, darf die Aufheizungsgeschwindigkeit den Wert von 20° pro Stunde nicht überschreiten.

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, : . , : (),t () ' ( ), , . : ) ) t(x) . Lnk _j () Lnk _d ( ) Lnk=f(1/T) . , , . , 20° .

     

A new kinetic approach to flowing chemical systems with linearly dependent reactions

A new kinetic approach to flowing chemical system is introduced, based on the elimination of reaction extents attached to linearly dependent reactions. The method is applied to analyze the propagation of acoustic waves in a reacting chemical mixture.

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, , . .

     

Infrared study of the interaction of nitric oxide with CuY zeolites

Infrared studies of the interaction of NO with CuY–A zelites have been made over the temperature range from –100°C to 400°C. Several forms of NO adsorption have been found, in particular, a stable cis-dimer at low temperatures.

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- (–100+400°C) NO CuY–A . NO, ë - .

     

Shape selectivity and maximum molecular size in methanol to hydrocarbons transformation

The maximum product size obtained during methanol to hydrocarbons transformation on medium and large pore zeolites and amorphous silica-aluminas is not governed by shape selectivity but it is a consequence of operational conditions and other process characteristics such as the occurrence of cracking reactions.

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, , , .

     

Kinetic studies of multi-step thermal degradations of copolymers or polymer mixtures

A kinetic analysis of multi-step thermogravimetric curves was developed for separation of overlapping decomposition steps to determine their individual reaction order, activation energy and weight loss. The method was applied in three instances: (a) separation of evaporation from decomposition for an isobutene-butadiene copolymer; (b) effects of drying conditions on the volatile content of a styrene-indene resin; (c) separation of dehydrochlorination from cyclodecomposition of poly(vinyl chloride).

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Zusammenfassung Eine kinetische Analyse von mehrstufigen thermogravimetrischen Kurven wurde entwickelt, um überlappende Zersetzungsstufen zu trennen, ihre individuellen Reaktionsordnungen, Aktivierungsenergien und Gewichtsverluste zu bestimmen. Die Methode wurde in drei Fällen eingesetzt: (a) Trennung der Verdampfung des Isobuten-Butadien-Kopolymers von der Zersetzung; (b) die Wirkung der Trocknungsbedingungen auf den Gehalt an flüchtigen Substanzen eines Styrol-Inden-Harzes; (c) Trennung der Dehydrochlorierung des Poly-Vinylchlorids von der Ringspaltung.

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Résumé On a mis au point une méthode d'analyse cinétique des courbes thermogravimétriques en plusieurs termes pour séparer les étapes de décomposition qui se chevauchent et déterminer pour chacune d'elles l'ordre de réaction, l'énergie d'activation et la perte de poids. On a utilisé cette méthode dans trois cas: a) pour distinguer l'évaporation de la décomposition du copolymère isobutène-butadiène, b) pour étudier l'influence des conditions de séchage sur la teneur en substances volatiles d'une résine styrène-indène, c) pour distinguer la déchlorhydratation du chlorure de polyvinyle de la décomposition du cycle.

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, , . : () -; () - ; () .

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Paper presented at the International Symposium on Macromolecular Chemistry, Budapest, 1969.     

Acetylene adsorption on a clean iridium surface

The interaction of C₂H₂ with a polycrystalline iridium surface at 140 KT500 K has been studied by AES, XPS and UPS. A model of the bonding between C₂H₂ and Ir by the 1 orbitals of the hydrocarbon is proposed. The more pronounced energy splitting between the orbitals of acetylene during adsorption compared to that in the gas phase is ascribed to deformation of the acetylene molecule.

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C₂H₂ . 140 KT500 K AES, XPS UPS. C₂H₂ Ir 1- . - , , .