The maximum kinetic mechanism and rate constants in the H2?O2 system

The maximum (in a combinatorial sense) kinetic mechanism of hydrogen oxidation is defined and the rate constants of all elementary steps are given. The possible error limit is given for each elementary step.

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( ) . .

     

Ethylene hydrogenation in electrochemical cell with solid proton-conducting electrolyte

The effect of electrochemical H⁺ pumping on the hydrogenation rate of ethylene on Ni electrode catalysts in a solid proton-conducting electrolyte cell has been studied.

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Ni — .

     

Veränderung des thermischen Verhaltens von Kaolinit durch mechanische Aktivierung

Zusammenfassung Es ist bekannt, daß die Eigenschaften von Kaolinit nicht nur durch eine Kalzinierung oberhalb 600 °C, sondern auch durch intensive mechanische Beanspruchung stark verändert werden können. Die durch eine Intensivmahlung erzeugte Reaktivitätssteigerung kann durch eine Verbesserung der Säurelösbarkeit des Al₂O₃-Anteiles, das veränderte thermische Verhalten und strukturelle Veränderungen gekennzeichnet werden. In der vorliegenden Arbeit geht es um einen Beitrag zur methodischen Aufklärung der strukturellen und thermischen Veränderungen von Kaolinit, insbesondere durch Einsatz thermoanalytischer und IR-spektroskopischer Methoden. Als intensives Zerkleinerungsaggregat wurde eine Scheibenschwingmühle eingesetzt.

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It is already known that the properties of kaolinite can be changed substantially not only by calcination above 600° but also by intensive mechanical stress.A reactivity increase induced by intensive grinding can be characterized by an increase of acid solubility of the Al₂O₃ content, by changed thermal behaviour and by structural changes. The paper presented contributes to the methodic explanation of structural and thermal changes of kaolinite, especially by the use of thermoanalytical and IR spectroscopic methods. The intensive grinding was performed in a vibration-disc mill.

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Résumé Il est déjà connu que les propriétés de la kaolinite peuvent être profondément modifiées non seulement par calcination au-dessus de 600 °C, mais aussi par contrainte mécanique intense.Une augmentation de la réactivité induite par broyage intense peut être caractérisée par une augmentation de la teneur en Al₂O₃ déterminée par solubilité en milieu acide, par le changement du comportement thermique et par des modifications structurales. Le présent article contribue à l'explication méthodique des changements structuraux et thermiques de la kaolinite, spécialement à l'aide des méthodes d'analyse thermique et de spectroscopie infrarouge. Le broyage intense a été effectué dans un broyeur à disques vibrants.

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, 600°, . l₂₃ , . . .

     

Propane aromatization over Pt?Sn/ZSM-5 catalysts

Addition of Sn modifies the catalytic performance of Pt/ZSM-5. Total conversions decrease with increasing Sn/Pt ratio. Selectivity to aromatics is higher on the Pt–Sn samples. A Pt–Sn interaction has been confirmed by H₂ chemisorption and TPR experiments.

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Sn Pt/ZSM5. Sn/Pt . Pt–Sn. Pt–Sn H₂ .

     

Unsteady-state performance of NOx catalytic reduction by NH3

Experimental results of studying NO_x catalytic reduction by NH₃ under periodic reversals in the direction of filtration of the mixture purified in a catalyst bed are discussed.

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NO_x .

     

Testing thermal stabilities of base oils and their additives via high-temperature infrared spectroscopy

The thermal stabilities of base oils and their additives could be examined by employing an infrared spectroscopic technique. As the heat temperature was increased, changes in absorption were recorded at different wavelengths characteristic of the chemical groups. These changes were observed to occur slowly at first, but then turn to become more marked at specific temperatures. The magnitudes of these changes and temperatures were taken as indications of the thermal stabilities of the samples. The thermal stability was found to decrease in the following sequence: aromatics > naphthenes > hetero compounds > substituted aromatic rings > paraffins.

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Zusammenfassung Ziel der Arbeit ist die Untersuchung der thermischen Stabilität von Ölen und deren Additiven bei Temperaturen bis zu 250 °C. Die angewandte Technik beruht auf der Verfolgung der bei verschiedenen Temperaturen eintretenden Veränderungen der Infrarotspektren der getesteten Proben. Die Probe wird in eine spezielle, auf unterschiedliche Temperaturen aufheizbare IR-Zelle eingefüllt. Die Zelle wird zunächst direkt auf 80 °C aufgeheizt, danach wird in Abständen von 10 °C je ein Spektrum aufgenommen, bis eine Temperatur von 250 °C erreicht ist. Die Referenzzelle wird ebenfalls mit der zu untersuchenden Probe gefüllt, jedoch nicht aufgeheizt. Bemerkenswerte und sich klar unterscheidende Veränderungen in der Intensität von einigen, charakteristischen Gruppen chemischer Verbindungen zuzuordnenden Banden wurden beobachtet. Diese Veränderungen gehen zunächst langsam vor sich, werden dann aber bei spezifischen Temperaturen sehr schnell. Das Ausmaß dieser Veränderungen und die spezifischen Temperaturen unterscheiden sich für die verschiedenen Gruppen chemischer Verbindungen. Die thermische Stabilität nimmt in der Reihenfolge Aromaten >Naphthene> Heteroverbindungen > substituierte Aromaten > Paraffine ab. Ein Antioxidant-Additiv des Zinkdialkyldithiophosphat-Typs wurde ebenfalls getestet und bewertet.

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250°. , . . 80°, 10° 250°. , . , , . , . , , . > > > > . , .

     

Pyrolysis of 1-phenyl-3-pyrazolidinone

Pyrolysis of 1-phenyl-3-pyrazolidinone (phenidone) was examined in static air atmosphere by the conventional dynamic heating technique in a derivatograph. The thermal stability of 1-phenyl-3-pyrazolidinone, its melting point and the kinetic parametersE, A andn of the first partial process of the pyrolysis at different heating rates were determined. It is shown that the thermal decomposition of 1-phenyl-3-pyrazolidinone in the presence of oxygen is a rather complicated process composed of several overlapping reactions. The pyrolysis is influenced by the conditions of thermal analysis.

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Zusammenfassung Die Pyrolyse von 1-Phenyl-3-pyrazolidinon (Phenidon) wurde mit einem Derivatographen in einer statischen LuftatmosphÄre und bei konventioneller dynamischer Aufheizung untersucht. Die thermische StabilitÄt und der Schmelzpunkt von 1-Phenyl-3-pyrazolidinon sowie die kinetischen ParameterE, A undn des ersten Teilprozesses der Pyrolyse für verschiedene Aufheizgeschwindigkeiten wurden bestimmt. Es stellte sich heraus, da\ die in Gegenwert von Sauerstoff verlaufende thermische Zersetzung von 1-Phenyl-3-pyrazolidinon ein ziemlich komplizierter, aus mehreren sich überlappenden Teilschritten bestehender Proze\ ist. Die Pyrolyse wird durch die Bedingungen der thermischen Analyse beeinflu\t.

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1--3 () . , E, A n , . , 1--3- , . .

     

Solid state reactions between nickel(II) sulphide and oxides of manganese and iron

Thermogravimetry and differential thermal analysis have shown that, when nickel(II) sulphide and manganese or iron oxides are heated together, several reactions occur depending on the molar ratio of the reactants. Detailed examinations of these reactions have shown that there are a number of intermediate stages, including the formation of sulphates.

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Zusammenfassung Thermogravimetrie und Differentialthermoanalyse zeigen, daß bei gemeinsamer Erhitzen von Nickel(II)-Sulfid und Manganoder Eisenoxiden, in Abhängigkeit von dem Molarverhältnis der Reaktionspartner verschiedene Reaktionen stattfinden. Das eingehende Studium dieser Reaktionen zeigte das Auftreten einer Anzahl Zwischenstufen, darunter auch die Bildung von Sulfaten.

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Résumé On montre par thermogravimétrie et analyse thermique différentielle que plusieurs réactions peuvent se produire suivant les rapports molaires des constituants lorsque l'on chauffe du sulfure de nickel(II) avec des oxydes de manganèse ou de fer. L'étude détaillée de ces réactions a mis en évidence un certain nombre d'étapes intermédiaires, avec formation de sulfates.

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, (II) , . , , .

     

Thermoanalytical studies of substances liberating aggressive gases

A modification to the derivatograph has been designed that allows thermoanalytical investigations of chemical compounds, including sulphides and acids, that evolve aggressive gases such as CO, SO₂, S, etc. during warming. Application of this modification is exemplified by studies on the thermal dehydrogenation of titanium hydride (TiH_1.85) and on the interaction of rhenium disulphide (ReS₂) with concentrated sulphuric acid.

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Zusammenfassung Es wird über die Modifizierung eines Derivatografen berichtet, die die Thermoanalyse von Stoffen ermöglicht, die wie z. B. Sulfide oder Säuren beim Erhitzen aggressive Gase wie z. B. CO, SO₂, S usw. freisetzen. Als Beispiel für die Anwendung dieser Modifizierung dienten Untersuchungen der thermischen Dehydrogenierung von Titanhydrid (TiH_1.85) und des Einwirkens von konzentrierter Schwefelsäure auf Rheniumsulfid (ReS₂).

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, , , , , SO₂, S . . 2- , - (³_1,85) (ReS₂) (H₂SO₄).

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Presented as a poster at ESTAC-4, Jena, GDR, 1987.     

Effect of heating rate on activation energies derived by a dynamic kinetic method

Alkaline fading of bromophenol blue was chosen for the investigation of the effect of heating rate on the activation energies derived from the dynamic kinetic method. Freeman and Carroll's treatment was adopted to compute the activation energies from experimental data taken with three heating rates: namely 1°, 0.5° and 0.25°/min. It was found that the activation energy increases as the heating rate decreases. This is attributed to the non-equilibrium conditions. By extrapolating to zero heating rate, the activation energy obtained is comparable to that obtained via classical isothermal kinetics.

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Zusammenfassung Die in alkalischem Medium erfolgende Entfärbung von Bromphenolblau wurde zum Studium des Einflusses der Aufheizgeschwindigkeit auf die nach der dynamischen kinetischen Methode erhaltenen Aktivierungsenergien herangezogen. Das Verfahren von Freeman und Carroll wurde zur Berechnung der Aktivierungsenergien aus Versuchsdaten, welche bei drei Aufheizgeschwindigkeiten, nämlich 1°, 0.5° und 0.25°/min erhalten worden waren, verwendet. Es wurde festgestellt, daß die Aktivierungsenergie mit abnehmender Aufheizgeschwindigkeit zunimmt. Der Grund hierfür wird den Nicht-Gleichgewichtsbedingungen zugeschrieben. Wird auf Aufheizgeschwindigkeit=0 extrapoliert, so ist die erhaltene Aktivierungsenergie mit der nach klassischer isothermer Kinetik erhaltenen vergleichbar.

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Résumé On a choisi la décoloration du bleu de bromophénol en milieu alcalin pour étudier l'influence de la vitesse de chauffage sur l'énergie d'activation calculée à partir des données fournies par une méthode d'étude cinétique dynamique. On a adopté la méthode de Freeman et Carroll pour calculer les énergies d'activation à partir des données expérimentales obtenues avec trois vitesses de chauffage, à savoir 1°, 0.5° et 0.25°/min. On montre que l'énergie d'activation augmente quand la vitesse de chauffage diminue. On attribue ce phénomène aux conditions de non-équilibre. En extrapolant pour une vitesse de chauffage nulle, on obtient une énergie d'activation comparable à celle calculée par la méthode classique en cinétique isotherme.

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, . , (1°, 0,5°, 0,25°/) . , .

     

Kinetics and mechanism of the oxidation of methyl phenyl sulfoxide by peroxodiphosphate

The kinetics of the oxidation of methyl phenyl sulfoxide (MPSO) by potassium peroxodiphosphate (PP) in 50% aqueous acetic acid obeys the rate law.-d[PP]_T/dt=k[PP] [MPSO] at constant [H⁺]. The active species in the oxidation has been found to be H₃P₂O ₈ ^– . The kinetic results have been explained by a polar mechanism.

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() () 50%- (./.) -d[]^T/dt=k·[]·[] [H^*]. H₃P₂O ₈ ^– . .

     

Catalytic autooxidation of hydroquinone in the presence of chelate complexes of transition metals

Autooxidation of hydroquinone was studied in the presence of Co and Cu complexes with salene, decamethyl-octadehydrocorrine, corrine and o-phenanthroline as ligands in aqueous solution and in protic and aprotic solvents. A possible mechanism of the catalytic action of some active complexes is discussed.

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, Co, Cu , , - . .

     

Thermal properties of poly-N-vinylcarbazole derivatives

Thermal studies were carried out on some products of chemical modification of poly-N-vinylcarbazole (PNVC). The effect of a substituent introduced into the carbazole ring on the thermal stability of the polymers was investigated. The kinetic parameters of the thermal degradation process were computed.

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Zusammenfassung An chemisch modifizierten Produkten von Poly-N-Vinylkarbazol (PNVC) wurden thermische Untersuchungen durchgeführt, sowie der Effekt eines in den Karbazolring eingeführten Substituenten auf die thermische Stabilität des Polymers untersucht. Weiterhin wurden die kinetischen Parameter des Zersetzungsprozesses errechnet.

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. .

     

Application of the vapor phase supporting (VPS) method for preparing SnO2/SiO2 catalysts

Supported SnO₂/SiO₂ catalysts have been prepared by the reaction of the surface hydroxy groups of silica gel and gas phase tin chloride (PS method). The catalytic properties have been examined in the reaction of 2-propanol to show the effect of VPS cycles on the amount and nature of the active sites.

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SnO₂/SiO₂ . 2- VPS .

     

Effect of the activation conditions on the catalytic properties of Pt/Al2O3 catalysts

The effect of the activation conditions of Pt/Al₂O₃ catalysts has been investigated in the hydrogenation of benzene and in the hydrogenolysis of ethane. Whatever the conditions of calcination or reduction, specific activities of all catalysts for benzene hydrogenation remain constant. On the other hand, for identical dispersities, the cacination in a wet argon flow increases the specific activity of platinum for hydrogenolysis of ethane, pointing out the role of wet pretreatment on defect building or on the faceting of supported metallic catalysts.

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Pt/Al₂O₃ . , . , , . .

     

A comparative study of the thermal stability of coordination compounds by thermoanalytical methods

The informative capacity of thermal analysis in the evaluation of the thermal stability of coordination compounds involving the evolution of volatile ligands is discussed. The temperature of decomposition under quasi-equilibrium conditions (Q-derivatograph, quasi-isobaric, quasi-isothermal operation) is suitable for characterizing the thermodynamic stability of compounds. The initial temperature of decomposition at linear heating indicates the reaching of a defined value of the rate constant (depending on the sensitivity of the sensing device of the instrument and on experimental conditions). The temperature sequence of increasing thermal stability may not coincide with the sequence of increasing activation energy values, since in the majority of cases it demands on the value of activation enthropy.

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Zusammenfassung Die informative Kapazität der Thermoanalyse bei der Bewertung der thermischen Stabilität von Koordinationsverbindungen in Thermolysevorgängen unter Entwicklung flüchtiger Liganden wird vorgestellt. Die Temperatur der Thermolyse unter Quasi-Gleichgewichtsbedingungen (Q-Derivatograph, quasi-isobare und quasi-isotherme Prozesse) eignet sich zur Charakterisierung der thermodynamischen Stabilität der Verbindungen. Die Temperatur des Beginns der Thermolyse bei linearem Aufheizen zeigt das Erreichen eines definierten Wertes der Geschwindigkeitskonstante an (in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit des Fühlers des Gerätes und von den Versuchsbedingungen). Die Temperatursequenz der zunehmenden Thermostabilität stimmt nicht nötigerweise mit der Sequenz der zunehmenden Werte der Aktivierungsenergie überein, da erstere in den meisten Fällen von der Aktivierungsenthropie abhängt.

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Résumé L'aptitude de l'analyse thermique à servir de source de données pour l'évaluation de la stabilité thermique des composés de coordination lors des réactions de décomposition mettant en jeu l'élimination de ligands volatils est discutée. En conditions de quasi-équilibre (Derivatograph-Q, opérations quasi-isobares, quasi-isothermes) la température de la décomposition thermique peut Être utilisée pour caractériser la stabilité thermodynamique des composés. La température du début de la décomposition en chauffage linéaire indique l'obtention d'une valeur définie de la constante de vitesse (qui dépend de la sensibilité du dispositif détecteur de l'appareil et des conditions expérimentales). L'ordre de succession des températures définissant l'augmentation de la stabilité thermique peut ne pas coincider avec celui des valeurs de l'énergie d'activation, puisque dans la majorité des cas il dépend de la valeur de l'entropie d'activation.

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, . - (Q-, - , - ) . . , .

     

Der Einfluss der Temperaturführung auf die Kinetische Auswertung Nichtisothermer Reaktionen

Zusammenfassung Das Problem der rationellen Lösung des Zeitintegrals stand bei der kinetischen Auswertung nichtisothermer Prozesse häufig zur Diskussion. Nun werden für lineare und nichtlineare Aufheizung gemäß dT/dt=Q·T_b mitb von 4 bis –2 Auswerteverfahren vorgestellt, die in jedem Fall eine vollständige Korrektur derjenigen kinetischen Parameter gestatteten, die durch linearisierte Auswertung erhalten worden sind. Diese Methode der vollständigen Exponentialintegrale zeigt, daß eine klare Abstufung nach dem Typ der Aufheizung besteht. Die notwendigen Korrekturen fürb=1, 2 und 3 sind kleiner als fürb=0 d.h. für lineare Aufheizung. Die vier Korrekturtabellen sind für Verfahren der kinetischen Analyse anwendbar, denen ein Aktivierungsansatz nach Arrhenius bzw. Eyring zugrunde liegt. Die Realisierung nichtlinearer Aufheizprogramme wird empfohlen.

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The problems of rational solution of the time integral in kinetical evaluation of nonisothermal processes have often been discussed. Evaluation procedures are now presented for linear and nonlinear heating according to dT/dt=Q·T^b, withb between 4, and –2. In every case a complete correction of the kinetical parameters is possible if they are obtained by linearized plotting. This method of complete exponential integrals shows a clear graduation with the type of heating function. The corrections necessary forb=1, 2 and 3 are less than those forb=0, i.e. linear heating. Four tables of correction values are applicable to all procedures of kinetical analysis which are based on activation parameters from the Arrhenius or Eyring equations. Nonlinear heating programmes are recommended.

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Résumé On a souvent discuté les problèmes soulevés par la solution rationnelle de l'intégrale du temps dans l'évaluation cinétique des processus non-isothermes. On présente ici des méthodes d'évaluation dans le cas de chauffages linéaire et non-linéaire, selon dT/dt=Q·T^b avecb entre 4 et –2. Une correction complète des paramètres cinétiques est possible dans tous les cas, si ceux-ci ont été obtenus par des fonctions linéarisées. Cette méthode d'intégration complète des exponentielles montre une graduation nette selon le type de la fonction du chauffage. La correction nécessaire pourb=1, 2 et 3 est inférieure à celle pourb=0, c'est-à-dire pour le chauffage linéaire. Quatre tables de correction basées sur les paramètres d'activation des équations d'Arrhenius et respectivement d'Eyring peuvent être appliquées à tous les procédés de l'analyse cinétique. On recommande de réaliser des programmes de chauffage non-linéaires.

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. , dT/t=Q. ^b 4 -2. , . . , b=1, 2 3, b= . . . , , , . .

     

Low-temperature adsorption of oxygen over platinum monocrystals

Adsorption of O₂ over Pt(111), (110) and (100) at 80 K has been studied by thermodesorption mass-spectrometry. The results indicate the formation of chemisorbed molecular oxygen species and the influence of the surface structure of platinum on the low-temperature adsorption of oxygen.

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- O₂ 80 Pt(111), (110), (100). . .

     

On the nature of active centers in catalysts for propylene oxidation to acetone

Acid-base properties of binary tin-oxide catalysts for the oxidation of propylene to acetone have been studied. It has been revealed that active catalysts should have both Brönsted acid- and base centers.

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- . , .

     

Measurement of reaction kinetics by a pressure rise method

Decomposition of urea nitrate in an initially evacuated system gave sigmoidal pressurevs. time curves. The experimental kinetic data fit the growing nuclei model with a measured enthalpy of activation of 142±12.5 kJ/mole as compared to 115±11.3 kJ/mole obtained thermogravimetrically. This higher value ofH is explained on the basis of two factors: 1) the inhibitory effect of the product gases and 2) self heating, whose extent increasedH by about 12.5 kJ/mole.

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Zusammenfassung Die Zersetzung von Harnstoffnitrat in einem anfanglich evakuierten System ergab sigmoide Druck-Zeit Kurven. Die kinetischen Versuchsangaben können einem Kernwachstums-Modell einer gemessenen Aktivierungsenthalpie von 142±12,5 kJ/mol angepaßt werden, im Vergleich zu den auf thermogravimetrischen Weg ermittelten Wert von 115±11.3 kJ/Mol. Dieser hohe Wert vonH, wird auf Grund zweier Faktoren erklärt: 1) der Hemmungseffekt der Produktgase und 2) Selbsterhitzung, deren AusmaßH um etwa 12.5 kJ/Mol erhöhte.

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Résumé La décomposition du nitrate d'urée dans un système initialement mis sous vide, donne des courbes sigmoïdales de pression en fonction du temps. Les données cinétiques expérimentales peuvent être ajustées à un modèle de grossissement de germes, avec une enthalpie d'activation mesurée de 142±12.5 kJ/mole, comparée à 115±11.3 kJ/mole obtenue par thermogravimétrie. Cette valeur plus élevée deH s'explique sur la base de deux facteurs: 1) l' effet inhibiteur des gaz produits et 2) phénomène d'autoéchauffement qui augmente la valeur deH d'environ 12.5 kJ/mole.

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. , 142+-12.5 / 115 + 11.3 /, . H : 1) 2) , 12.5 /.