An improved method for the determination of the input applied to a linear system by deconvolution of the output. Application in thermokinetics

A simplified deconvolution procedure which can be used to remove the distortion, due to thermal lags, from calorimetric data is described and tested. The procedure is based on the state function theory. Noise in the deconvoluted data can be abated by smoothing the experimental data and by a careful choice of the data-sampling frequency. The method is adaptable to on-line processing by means of a microprocessor.

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Zusammenfassung Ein vereinfachtes Dekonvolutionsverfahren, das sich zur Behebung von infolge thermischer Lag-Erscheinungen auftretenden Zerrungen kalorimetrischer Daten eignet, wird beschrieben und getestet. Das Verfahren beruht auf der Theorie der Zustandsfunktion. Geräusche der Dekonvolutionsdaten können durch Ausgleichen der Versuchsdaten und durch sorgfältige Wahl der Datennahme-Frequenz gedämpft werden. Die Methode kann mittels eines Mikro-Verarbeiters zur on-line Verarbeitung eingesetzt werden.

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Résumé Une procédure simplifiée de déconvolution qui peut être utilisée pour éliminer des courbes calorimétriques, la distorsion causée par l'inertie thermique du calorimètre, est décrite et testée. La procédure est basée sur la théorie des variables d'état. Le bruit de fond des courbes corrigées peut être diminué par le lissage des données expérimentales et par le choix d'une fréquence d'échantillonnage appropriée. La méthode peut être adaptée au traitement en ligne des données au moyen d'un microprocesseur.

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, , ** . . ** . ** on-line.

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The authors gratefully acknowledge the assistance of Dr. J. Van Bokhoven, Chemisch Laboratorium TNO, Rijswyk, the Netherlands, during the experimental part of this work.     

Nature of ethylene complexes on the surface of Ag/SiO2 as evidenced by13C NMR data

The formation of -complexes of C₂H₄ with Ag⁺ on oxidized Ag/SiO₂ catalysts is shown by¹³C NMR. These complexes are similar in nature to those of olefins with silver in solution.

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¹³C , Ag/SiO₂ - C₂H₄ Ag⁺, - .

     

Sensitivity of the solution of kinetic differential equation systems to the variations in the initial state exemplified by liquid-phase chain oxidation of hydrocarbons

The influence of the initial states on the solution of the system of differential equations for the chain mechanism of liquid phase hydrocarbon oxidation has been studied.

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, .

     

Poisoning effect of carbon monoxide on the desorption process of hydrogen from palladium

The desorption of H₂ from clean and CO-poisoned Pd wires was studied by a temperature programmed desorption technique. Poisoning effect of CO on H₂ desorption process can be accounted for in terms of blockage of the surface sites for the recombination of H atoms.

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H₂ , CO, - . CO H₂ , , , .

     

Computation in kinetics, III. A new method for kinetic model search based on simultaneous regression estimation of rate constants, stoichiometry and/or reaction order

Modified samples of natural mordenites have been found to catalyze the oxidative condensation of methane to yield ethane and ethylene. The selectivity towards C₂ hydrocarbons increases, whereas the acidity of zeolites falls.

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, . C₂ .

     

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

     

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.     

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.     

Induction period of the conversion of methanol to hydrocarbons on a nickel loaded faujasite: Evidence for a suppression of the autocatalytic step

The conversion of methanol to hydrocarbons on nickel loaded faujasites can be retarded for many hours time-on-stream. The induction period is interpreted to be due to a suppression of the autocatalytic step of the reaction. An autocatalytic mechanism is proposed based on the -scission of branched carbenium ion intermediates.

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. . , - .

     

Reaction specificity in catalysts reported to exhibit strong metal-support interactions

The specific activities of a 10% Ni/TiO₂ and a 10% Ni/SiO₂ catalyst for the hydrogenolysis of n-hexane and for the methanation reaction have been investigated. Both catalysts have very similar activities and selectivities for hydrogenolysis. However, the titania-supported catalyst exhibits a considerably greater specific activity for methanation. It is concluded that this enhancement of activity is reaction specific, and we propose a mechanism involving the adsorption of CO onto the surface of titania.

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10% Ni/TiO₂ 10% Ni/SiO₂ - . . , TiO₂ . , . , CO .

     

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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. , . .

     

Thermogravimetric and kinetic study of a clodronic acid complex formed with sodium

Thermal stability of the clodronic acid complex formed with sodium (Na₂CCl₂(HPO₃)₂ ·4H₂O) was studied using both dynamic and isothermal thermogravimetric analyses as well as mass spectra. The thermal decomposition has two stages: dehydration and loss of two molecules of hydrogen chloride. Using the isothermal TG data the first step was found to be a phase-boundary reaction while the second step obviously cannot be described with just one reaction mechanism. The final residue of the dynamic TG analyses above 810 K was found to be sodium metaphosphate.

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Zusammenfassung Sowohl mittels dynamischer und thermogravimetrischer Untersuchungen als auch and Hand von Massenspektren wurde die thermische Stabilität des mit Natrium gebildeten Säurekomplexes Na₂CCl₂(HPO₃)₂·4H₂O untersucht. Die thermische Zersetzung vollzieht sich in zwei Schritten: Dehydratation und Verlust von zwei Molekülen HCl. Auf Grund der isothermen TG Angaben ist der erste Schritt eine Phasengrenzreaktion, während der zweite Schritt mit einem einzigen Reaktionsmechanismus nicht eindeutig beschrieben werden kann. Das Endprodukt der DTG Analyse oberhalb 810 K erwies sich als Natriummethaphosphat.

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-Na₂CCl₂/HPO_3/2·4H₂O — , - . , , , . , , . 810 .

     

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.     

Thermal decompositions of Y,La and light lanthanide thiodiglycolates

The conditions of thermal decomposition of the thiodiglycolates of Y, La and light lanthanides from Ce to Gd have been studied. On heating, these complexes decompose in various ways. Hydrated thiodiglycolates of La,Ce(III), Pr(III) and Gd lose crystallization water in one step, while those of Y, Nd, Sm and Eu(III) do so in two steps. The anhydrous complexes subsequently decompose in several steps to the oxysulfates Ln₂O_3–x((SO₄)_x.

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Zusammenfassung Bedingungen der thermischen Zersetzung der Thiodiglycolate von Y, La und den leichten Lanthaniden von Ce bis Gd wurden untersucht. Beim Erhitzen zersetzen sich diese Komplexe auf verschiedene Weise. Hydratisierte Thiodiglycolate von La, Ce(III), Pr(III) und Gd verlieren das Kristallwasser in einem Schritt, die von Y, Nd, Sm, und Eu(III) dagegen in zwei Schritten. Die wasserfreien Komplexe zersetzen sich in mehreren Schritten zu den Oxysulfaten Ln₂O_3–x(SO₄)_x.

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. . . , , , , , . Ln₂O_3–x(SO₄)_x.

     

Oxidative dehydrogenation (OXD) of n-butane I. Activity of natural quartz II. Kinetic and catalytic activity of nickel oxides

The oxidative dehydrogenation of n-butane on nickel oxide catalysts and on natural quartz, used as catalysts diluent, were studied. It is assumed that oxygen ions from the oxide lattice participate in the initial step of the reaction.

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- , . , .

     

Reactivity of alkyl and polychloroalkyl radicals toward 1-hexene

The kinetics of CCl₃ radical addition to 1-hexene in CCl₃Br and CCl₄ media has been studied. The rate constant of CCl₃ addition to the double bond is shown to be independent of the solvent. The ratios between the rate constants of transfer and allyl chain termination for the alkyl and polychloroalkyl radicals have been estimated by competition methods. Activation parameters for the calculated rate constants are given.

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CCl₃- 1- CCCl₃Br CCl₄. , . . .

     

Thermal decomposition of Cu(I) phosphine complexes

The thermal decomposition of Cu(I) phosphine complexes of the general types (CuXPPh₃)₄, [CuX(PPh₃)₂] and [CuX(PPh₃)₃] was investigated.The thermal decomposition of (CuXPPh₃)₄, where X denotes Cl^–, Br^–, I^–, NO ₃ ^– and PPh₃=P(C₆H₅)₃, occurs with formation of a phosphine oxide intermediate. For the remaining complexes this intermediate was not proved in the thermal decomposition.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung der Cu(I)-Phosphinkomplexe vom allgemeinen Typ (CuXPPh₃)₄ und [CuX(PPh₃)₂], wie auch [CuX(PPh₃)₃] wurde untersucht. Die thermische Zersetzung von (CuXPPh₃)₄, wobei X=Cl^–, Br^–, I^– und NO ₃ ^– bedeutet und PPh₃=P(C₆H₅)₃, verläuft unter Bildung eines Phosphinoxid Zwischenproduktes, bei den übrigen Komplexen konnte dieses im Laufe der thermischen Zersetzung nicht nachgewiesen werden.

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Résumé On a étudié la décomposition thermique des complexes phosphine-Cu(I) de formule générale (CuXPPh₃)₄, [CuX(PPh₃)₂], [CuX(PPh₃)₃]. La décomposition thermique de (CuXPPh₃)₄, où X désigne Cl^–, Br^–, I^– et NO ₃ ^– , et PPh₃=P(C₆H₅)₃, s'effectue avec formation d'un oxyde de phosphine intermédiaire; avec les autres complexes, cet intermédiaire n'a pas été mis en évidence au cours de la décomposition thermique.

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(CuXPPb₃)₄ [CuX(PPh₃)₂] [CuX(PPh₃)₃]. (CuXPPh₃)₄, X=Cl^–, Br^–, I^–, NO ₃ ^– , PPh₃=(₆₅)₃ . .

     

Decomposition of dimethyl sulfide in the presence of Al2O3, and catalyst deactivation

The catalytic decomposition of dimethyl sulfide has been studied over the temperature range of 400–500 °C. The main reaction products are methylmercaptane, H₂S and methane. Catalyst deactivation is due to its coking during the reaction. The possibility of oxidative catalyst regeneration at 550 °C has been shown.

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400–500°C. , . , . 550°C.

     

Direct reading thermometric analysis

According to the direct reading thermometric method the concentration of the component to be determined is established from the temperature variation of the sample solution obtained on adding to it an excess of a reagent which reacts selectively with the respective component. Under suitably chosen experimental conditions the concentration of the respective component is determined from a single measured value. Since the established measurement technique requires little manual work and the respective components may be determined from the sample solution directly without any separations, the method in its present form is chiefly suitable for rapid serial analyses.

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Zusammenfassung Bei der thermometrischen Methode mit Direktablesung wird die Konzentration der gesuchten Komponente aus der Temperaturänderung der Probelösung bestimmt, die nach Zugabe eines Überschusses von einem selektiv reagierenden Reagens wahrnehmbar ist.Unter geeigneten Versuchsbedingungen kann man die Konzentration der gesuchten Komponente aus einem einzigen Meßwert, nämlich der Temperaturänderung der Probelösung bestimmen. Da die ausgearbeitete Meßtechnologie wenig Arbeit erfordert und die gesuchten Komponenten ohne jede Trennung direkt bestimmt werden können, ist die Methode in ihrer jetzigen Ausführungsart hauptsächlich zu betriebsmäßigen Serien-Schnellanalysen geeignet.

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Résumé Selon la méthode thermométrique à lecture directe, on détermine la concentration du constituant cherché d'après la variation de température de la solution échantillon que l'on additionne d'un excès de réactif sélectif de celui-ci. Dans les conditions expérimentales appropriées, une seule mesure suffit pour déterminer la concentration du constituant cherché. Comme la technique de mesure qui a été mise au point demande peu de travail et comme on peut doser sans aucune séparation les constituants étudiés, la méthode dans sa forme actuelle se prête en premier lieu aux dosages en séries industriels.

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, , . . . , . .

     

Susceptibility of Ni?P?O?Te catalyst to modification by products of ethylbenzene oxidehydrogenation

Washing conditions of phosphate slurry from which Ni–P–O–Te catalyst had been obtained had practically no effect on the initial H _surf. ⁺ concentration but affected substantially the degree of acidification of the catalyst surface during the first stage of ethylbenzene oxidehydrogenation, and thereby the catalyst activity.

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, Ni–P–O–Te, H _. ⁺ , .