Fossil age determination by thermal analysis

Subsequent to a comparative examination of recent bone material the author has recently completed the paleobiogeochemical evaluation of classical Quaternary and Pliocene terrestrial fossils of vertebrata from Hungary. A derivatograph (MOM) has been used to determine two thermoanalytical parameters which are closely associated with the passage of geological time: the total bound organic-matter content of the fossil and the fossilization cofficient.Derivatographic measurement of the organic matter in the bones is supplemented by fine-structure analysis of bone-tissue slides.Sample material of unknown age from several provenances was evaluated with the new dating method. The importance of the procedure is even greater in cases when only indefinite sporadic finds can be obtained from the sediments.

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Zusammenfassung Nach einer vergleichenden Untersuchung an neuzeitlichem Knochenmaterial hat der Autor kürzlich die paleobiogeochemische Auswertung der klassischen Quaternären und Pliocenen terrestren Fossilien von Vertebraten aus Ungarn ergänzt.Ein Derivatograph (MOM) wurde zur Bestimmung zweier thermoanalytischer Parameter eingesetzt, die eng mit dem Fortschreiten der geologischen Zeit verbunden waren: dem Gesamtgehalt an gebundenem organischem Material und dem Fossilisationskoeffizienten.Die derivatographische Messung der organischen Substanz in den Knochen wurde durch die Feinstrukturanalyse von Knochengewebeschnitten ergänzt.Probenmaterial unbekannten Alters verschiedener Herkunft wurde mit der neuen Methode ausgewertet. Die Bedeutung des Verfahrens ist in den Fällen noch grösser, wenn aus den Sedimenten nur unbestimmte sporadische Funde erhalten werden können.

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, . (MOM) , : . - . . , .

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The author wishes to thank the staff of the Department of Experimental Physics of L. Kossuth University for the neutron activation measurements and the Computer Center of the University for the calculation work.     

Kinetics of the thermal decomposition of alkaline earth metal hydrofluorides

The thermal stability of alkaline earth metal hydrofluorides was studied by means of a Derivatograph. The values of the activation energy, reaction order and rate constant were determined. The comparison of the kinetic parameters of the decomposition process for the complete series of hydrofluorides studied led to a certain regularity in the differences in their thermal stabilities and its correlation with the strength of the hydrogen bond in their structure.

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Zusammenfassung Die thermische Stabilität von Erdalkalihydrofluoriden wurde mit Hilfe eines Derivatographen untersucht, die Werte der Aktivierungsenergien, der Reaktionsordnung und der Geschwindigkeitskonstanten bestimmt. Der Vergleich der kinetischen Parameter des Zersetzungsvorganges wies auf eine gewisse Regelmäßigkeit in ihrer verschiedenen thermischen Stabilität, die in Zusammenhang mit der Stärke ihrer strukturalen Wasserstoffbindung steht.

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Résumé On a étudié la stabilité thermique des hydrogénofluorures des métáux alcalinoterreux et déterminé les valeurs des énergies d'activation, des ordres de réaction et des constantes de vitesse de réaction à l'aide d'un Dérivatographe. Après comparaison des paramètres cinétiques on a pu établir une certaine régularité dans le changement de la stabilité thermique en corrélation avec la force de liaison de l'hydrogène dans la structure.

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. , . .

     

Cracking of cumene on vanadium doped silica-alumina

The influence of small admixtures of vanadium on the activity of a silica-alumina catalyst in cumene cracking has been investigated. A correlation has been established between the catalytic and acidic properties of the vanadium doped catalyst.

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. .

     

Kombinierte derivatographische und thermogastitrimetrische Untersuchungen von Verbindungen,die Unter Abspaltung von Ammoniak Zerfallen

Zusammenfassung Verfasser untersuchten mit Hilfe der kombinierten derivatographischen und thermogastitrimetrischen Methode die thermische Zersetzung von Ni(NH₃)₆Cl₂, ZnNH₄PO₄ und MnNH₄PO₄ · H₂O. Die Untersuchungen wurden in Stickstoffatmosphäre ausgeführt. Es wurde festgestellt, daß sich das entweichende Ammoniak in geringem Maße in allen drei Fällen zersetzt. Die Zersetzung des Ammoniaks erfolgte immer nur in der letzten Periode der Untersuchungen, d. h. bei höheren Temperaturen. Es wurde ferner gefunden, daß in den untersuchten Ammoniumphosphatverbindungen die Abspaltung von Ammoniak und die Freisetzung von Wasser nahezu gleichzeitig, in zwei voneinander nicht trennbaren Vorgängen verläuft.

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A complex derivatographic and thermogas-titrimetric method was used for the investigation of Ni(NH₃)₆Cl₂, ZnNH₄PO₄ and MnNH₄PO₄ · H₂O. The ammonia liberated during thermal treatment was found to decompose to a small extent for all three compounds in the final stage of the investigation, i.e. at high temperatures. It was also found that ammonia and structural water left practically simultaneously and not in two independent, separate steps.

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Résumé On a étudié la décomposition thermique de Ni(NH₃)₆Cl₂, de ZnNH₄PO₄ et de MnNH₄PO₄ · H₂O dans l'azote, en combinant l'emploi du Derivatograph avec le titrage des gaz dégagés. Pour les trois composés, on a observé une légère décomposition de l'ammoniac dégagé, pendant l'étape finale de la décomposition, c'est-à-dire aux températures élevées. Dans le cas des phosphates ammoniacaux, l'ammoniac et l'eau se dégagent presque en même temps et non en deux étapes successives.

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- Ni(NH₃)₆Cl₂, ZnNH₄PO₄ MnNH₄PO₄·H₂O. , , , . . . , .

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Teilweise vorgetragen an der 3. Ungarischen Konferenz für Analytische Chemie, Budapest, August 1970.     

Chemiluminescence and auto-oscillations in the (S?Cr2O72+?UO22+) system

Quasi-harmonic oscillations of chemiluminescence intensity at certain concentrations of the components for the (S–Cr₂O ₇ ^2– –UO ₂ ²⁺ ) system in concentrated sulfuric acid and chemiluminescence and dark stages with the participation of intermediates Cr(V), U(IV) and sulfur peroxide radicals (HS₂O₆ ^.) have been discovered. Chemiluminescence is attributed to the interaction of HS₂O₆ ^. compounds. The processes of deactivation of the excited states of uranyl involve the participation of Cr(V). A scheme for the oscillation chemiluminescence reactions is suggested.

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(S–Cr₂O ₇ ^2– –UO ₂ ²⁺ ) H₂SO₄ , . Cr(V), U(IV) (HS₂O₆ ^.) HS₂O₆ ^. Cr(V) . .

     

M?ssbauer spectroscopic studies of passivated layers of iron-containing catalysts for ammonia synthesis

Combined conversion electron (CEMS) and transmission -ray (MS) Mössbauer spectroscopy was used to study the structure of passivated layers of promoted and unpromoted iron-containing catalysts. In both catalysts the oxide-coated films were found to consist of small paramagnetic (at 300 K) clusters of ferric oxide.

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. , ( 300 ) .

     

Kinetics of partly diffusion controlled reactions

We propose a simple kinetic model in which two types of processes between two reactants occur: diffusional processes for distances greater than , the reaction distance, and static quenching for distances smaller than . This model might be useful in the studies of diffusion in membrane systems.

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, , : , , , . .

     

Catalytic activity of perovskite-type oxides LaMeO3

Catalytic activities for CO oxidation of a series of LaMeO₃(Me³⁺=V³⁺, Cr³⁺, Mn³⁺, Fe³⁺, Co³⁺, Ni³⁺) perovskite-type oxides were measured. Maxima for Mn³⁺ and Co³⁺ were found. The relation between local symmetry of solid surfaces and chemisorption and catalysis is discussed.

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, LaMeO₃ (Me⁺³=V⁺³, Cr⁺³, Mn⁺³, Fe⁺³, Co⁺³, Ni⁺³) CO. Mn⁺³ Co⁺³. , .

     

XPS studies of Cu-Cr catalyst deactivation in catalytic heat generators

Changes in the valence state of transition metal cations on the CuCr₂O₄/–Al₂O₃ catalyst under its deactivation in catalytic heat generators have been studied by the XPS method. Partial reduction of the catalyst active component has been revealed. It has been established that a freshly prepared catalyst contains Cr(VI) that is most likely responsible for its high initial activity.

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CuCr₂O₄/–Al₂O₃ (). , . , Cr(VI), .

     

SEM-EDAX investigations of use-related microstructural changes in an ammonia synthesis catalyst

Changes in the topography and distribution of the chemical constituents in the microspaces of oxide type catalysts and prereduced catalysts have been investigated by scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray microanalysis (EDAX) before and after six years of use in industrial ammonia synthesis reactors.

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6- .

     

Thermal decomposition of zirconyl oxalates

Conditions for the preparation of stoichiometric barium zirconyl oxalate heptahydrate (BZO) have been standardized. The thermal decomposition of BZO has been investigated employing TG, DTG and DTA techniques and chemical and gas analysis. The decomposition proceeds through four steps and is not affected much by the surrounding gas atmosphere. Both dehydration and oxalate decomposition take place in two steps. The formation of a transient intermediate containing both oxalate and carbonate groups is inferred. The decomposition of oxalate groups results in a carbonate of composition Ba₂Zr₂O₅CO₃, which decomposes between 600 and 800° and yields barium zirconate. Chemical analysis, IR spectra and X-ray powder diffraction data support the identity of the intermediate as a separate entity.

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Zusammenfassung Die Bedingungen für die Herstellung von stöchiometrischem Barium-zirconyl-oxalat Heptahydrat (BZO) wurden standardisiert. Die thermische Zersetzung von BZO wurde unter Einsatz der TG-, DTG- und DTA, sowie der chemischen und Gasanalyse untersucht. Die Zersetzung verläuft über vier Stufen und wird von der umgebenden Gasathmosphäre nicht besonders beeinflusst. Sowohl die Dehydratisierung als auch die Oxalatzersetzung erfolgt in zwei Stufen. Die Bildung einer intermediären Übergangsverbindung mit sowohl Oxalat- als auch Carbonatgruppen wirken hierbei mit. Die Zersetzung der Oxalatgruppen ergibt ein Carbonat der Zusammensetzung Ba₂Zr₂O₅CO₃, das zwischen 600 und 800° zersetzt wird und Bariumzirconat ergibt. Die Angaben der chemischen Analyse, der IR-Spekren und der Röntgen-Pulver-Diffraktion unterstützen die Identität der Intermediärverbindung als eine separate Einheit.

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Résumé On a standardisé les conditions de préparation de l'oxalate heptahydraté de zirconyle et de baryum (BZO) stoechiométrique. On a étudié la décomposition thermique de BZO par TG, TGD et ATD ainsi que par analyses chimiques et analyses des gaz. La décomposition a lieu en quatre étapes et n'est pas trop influencée par l'atmosphère ambiante. La déshydratation et la décomposition de l'oxalate ont lieu en deux étapes. Il se forme un composé intermédiaire de transition contenant à la fois les groupes oxalate et carbonate. La décomposition des groupes oxalate fournit un carbonate de composition Ba₂Zr₂O₅CO₃ qui se décompose entre 600 et 800° pour fournir du zirconate de baryum. L'analyse chimique, les spectres IR et la diffraction des rayons X sur poudre, apportent les preuves de l'existence d'un composé intermédiaire comme entité séparée.

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() . , , . . . , . Ba₂Zr₂O₅CO₃, 600–800 c . , .

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The authors express their sincere thanks to Professor A. R. Vasudevamurthy for his keen interest and constant encouragement. One of us (TG) is grateful to the Council of Scientific and Industrial Research, India, for the award of a research fellowship.     

Study of the thermal behaviours of some metal acrylates

The thermal behaviours of Na, Ca, Mg and Zn acrylates were investigated by TG and DTA. It was found that the anhydrous acrylates were subject to thermal polymerization processes, which preceded the main decomposition. The presence of oxygen influences the decomposition of the organic part of the molecule very strongly, but it does not markedly affect the extent of polymerization or the type of the resulting solid products. Metal carbonates or oxides make up the major proportion of the residue obtained after the decomposition of the metal acrylates, similarly as in the case of other low molecular monocarboxylic acid salts.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten von Na, Ca, Mg und Zn-Akrylaten wurde mittels TG und DTA untersucht. Es wurde festgestellt, daß die wasserfreien Akrylate einen termischen Polymerisierungsproze erleiden, der der Hauptzersetzung vorangeht. Die Gegenwart von Sauerstoff wirkt sich sehr stark auf die Zersetzung des organischen Teils des Moleküls aus, beeinflut jedoch das Ausma der Polymerisierung und den Typ der entstandenen festen Produkte nicht besonders. Die bei der Zersetzung von Metallakrylaten erhaltenen Substanzen bestehen größtenteils aus Metallkarbonaten oder -oxiden, analog wie bei anderen Salzen von niedermolekularen Monokarbonsäuren.

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Résumé Etude du comportement thermique des acrylates de Na, Ca, Mg et Zn par thermogravimétrie et par analyse thermique différentielle (TG et ATD). On observe que les acrylates anhydres subissent un processus de polymérisation thermique qui précède la décomposition principale. La présence d'oxygène exerce une forte influence sur la décomposition de la partie organique de la molécule mais elle n'affecte pas de manière importante le degré de polymérisation ni la nature des produits solides formés. La majeure partie du produit obtenu après la décomposition des acrylates métalliques est constituée de carbonates et d'oxydes métalliques comme c'est le cas pour les autres sels d'acides monocarboxyliques à faibles poids moléculaires.

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TG Na, , Mg Zn. , , . , . , , , .

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The authors thank Mr. J. Bobinski for his help in translating this paper into English.     

Reduction of CuO-containing catalysts, CuO: I: TPR and TGA

For CuO/ZnO reduction has been shown [M. S. W. Vong et al., Catal. Lett.,4, 15 (1990)] to be faster and more extensive with CO than by H₂ and here this is shown to be the case for CuO itself, this being so then it may be preferable to characterize CuO-containing catalysts by temperature-programmed reduction with CO than with H₂. The activation energies of reduction (57–82 kJ/mol) are those expected for chemical reduction, but it is an important finding that the order with respect to hydrogen partial pressure (0.04) is extremely low and far removed from the value of unity often assumed. Different samples of CuO exhibit different reduction characteristics.

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CuO/ZnO, (Vong, M. S. W. et al., Catal. Lett. (in press)), CO, H₂. , CuO. CO , CuO, . Cu₂O , . . . (57–82 /) , . ,

     

Kinetics of the thermal dehydration of variscite and specific surface area of the solid decomposition products

The surface properties of active solids resulting from decomposition of AlPO₄ · 2 H₂O by thermal treatment in vacuum and in air are studied in connection with the parameter governing the kinetics of the dehydration process. The values obtained for the activation energies of decomposition under isothermal conditions agree acceptably well with those computed from TG curves by the Freeman and Carroll method. Kinetic results, which are analysed in terms of the Mampel theory, strongly suggest that the activation energy of the nucleation process determines the rate of surface formation, and justify the observed fact that the specific surface areas of samples treated in vacuum are higher than those of samples treated in air.

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Zusammenfassung Die Oberflächenbeschaffenheiten der aktiven Festkörper, welche bei der thermischen Behandlung im Vakuum oder in Luft als Zersetzungsprodukte von AlPO₄ · 2 H₂O entstehen, werden im Zusammenhang mit dem die Kinetik des Dehydratisierungsvorganges steuernden Parameter studiert. Die bei isothermen Bedingungen für die Aktivierungsenergien der Zersetzung erhaltenen Werte sind in befriedigender übereinstimmung mit denjenigen, welche mittels der Methode von Freeman und Carroll aus den TG-Kurven errechnet wurden. Die gemäß der Mampel-Theorie analysierten kinetischen Ergebnisse lassen darauf schließen, daß die Aktivierungsenergie der Nukleationsvorgänge die Geschwindigkeit der Oberflächen-Entstehung bedingt und rechtfertigen die Beobachtung, nach welcher die spezifische Oberfläche vakuumbehandelter Proben größer ist als die der luftbehandelten.

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Résumé On étudie les propriétés de surface des solides actifs provenant de la décomposition de AlPO₄ · 2 H₂O par traitement sous vide et dans l'air et on les rapporte aux paramètres gouvernant la cinétique du processus de déshydratation. Les valeurs obtenues en conditions isothermes pour les énergies d'activation de la décomposition sont en accord acceptable avec celles calculées à partir des courbes TG par la méthode de Freeman et Carroll. Les résultats cinétiques qui sont analysés dans le sens de la théorie de Mampel font conclure que c'est l'énergie d'activation du processus de nucléation qui détermine la vitesse de la formation de la surface; ils justifient le fait observé que la surface spécifique des échantillons traités sous vide est plus grande que celle des échantillons traités dans l'air.

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, Al ₄ · 2₂ , , . , , , . , , , , , , , , .

     

A method for the treatment of experimental data. Kinetic system comprising two irreversible first order consecutive reactions

A method is proposed for the treatment of data from a kinetic system comprising two irreversible first order consecutive reactions (ABC). It is based on the solving of contrary propositions for an ordinary differential equation.

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(ABC). .

     

Inhibition by phase transfer catalysts

While phase transfer catalysts have generally a positive effect on substitution of halides by rhodanide ion in two-phase reaction systems changing the structure of alkyl halide from primary to tert.-alkyl groups, catalysis reverses into inhibition. The assumption that this is due to the change in reaction mechanism from S_N2 to S_N1 was proved on hydrolysis of triphenylmethyl chloride in a two-phase system, where the inhibitory effect of phase transfer catalysts is even more pronounced.

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, , , , . , S_N2 S_N1, , .

     

Hydrogenation of ethylene and propylene over MgO doped with alkali metals

The hydrogenation of ethylene and propylene over MgO doped with alkali metal vapors has been studied. All the catalysts examined are active in hydrogenation at 150 °C at atmospheric pressure. It is proposed that the catalytic activity of the systems investigated is connected with strong one-electron donor surface sites.

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MgO . 150°C . , .

     

Liquid phase CO+H2 reactions in presence of ruthenium catalysts

Several effects on the hydrogenation of carbon monoxide in propanol in presence of ruthenium catalysts are examined. The homologation reaction is not observed, only propyl formate and propyl acetate are produced with any ruthenium catalyst. The pH-value is an important parameter: in acid media, the yield of propyl formate is noticeably increased indicating different catalytic active species. The addition of cesium salts is also benefitial for formate formation. This is not the case when water is associated with propanol as solvent. Finally, no ethylene glycol is detected. The process is found to be homogeneous and methanol seems to be the precursor of methyl formate.

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, . , . : , . . , . . , -, .