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

     

Thermal decomposition kinetics of sodium metaperiodate

Aged and fresh samples of sodium metaperiodate are subjected to thermal decomposition studies in air by TG, DTG and DTA techniques. The kinetic parameters for their decomposition have been evaluated by weighted least squares method using equations of Coats-Redfern, Horowitz-Metzger and Freeman-Carroll. The results indicate that, within the limits of experimental error, ageing did not change the E^* values considerably.

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, . , -, - -. , , , E^*.

     

Platinum-palladium catalysts for hydrogen fuel cell electrodes

Five series of Pt–Pd/C catalysts were prepared with different total metal loading and different atomic composition in Pt and Pd. The activity in electrooxidation of hydrogen were measured for all these catalysts. Electrooxidation of hydrogen is a structure insensitive reaction on platinum and a structure sensitive reaction on palladium. For bimetallic catalysts, curves of activity as a function of the composition of the catalyst can exhibit a maximum. Yet, metal loading can alter the atomic composition at which activities are maxima.

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Pt–Pd/C Pt Pd. . - - . . , .

     

Activity in CO oxidation of manganese dioxide for batteries

The low temperature oxidation of CO over MnO₂ containing samples for batteries has been investigated. It is found that the samples contain compositional and hydrate water and Mn⁴⁺, Mn³⁺, Mn²⁺ ions. The high efficiency is due to Mn⁴⁺ content.

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CO MnO₂, . , Mn⁴⁺, Mn³⁺, Mn²⁺. Mn⁴⁺.

     

Influence of the gas phase on metallic reference electrodes used in work function measurements

Contact potential differences between electrodes of Pt, Au and Ta of different surface finishing were measured by the dynamic condenser method in propylene and oxygen. Propylene is irreversibly adsorbed, thus changing the work function. This renders the electrodes unsuitable as standard electrodes for work function measurements on catalysts in the atmosphere of hydrocarbons, but they may be used in adsorption studies on oxygen.

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Pt, Au Ta . , , . , .

     

The chemistry of uranium

The thermal decomposition reactions of various hexanitrato uranium(IV) species, M₂U(NO₃)₆ where M=Cs⁺, NEt ₄ ⁺ , AsPh ₄ ⁺ and PPh ₄ ⁺ have been studied.The overall decomposition reaction can be described in terms of an oxidation-reduction reaction in which the nitrate oxidizes the uranium. The enthalpies of decomposition were found to be very similar, approximately 55 kJ mole^–1 except for the PPh ₄ ⁺ -salt which was only 27 kJ mole^–1.The decomposition kinetics of all the compounds were studied and found to be complex — especially during the initial stages of the reaction.

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Zusammenfassung Die thermischen Zersetzungsreaktionen verschiedener Hexanitratouran (IV)-Arten der Formel M₂U(NO₃)₆ (M=Cs⁺, NEt ₄ ⁺ , AsPh ₄ ⁺ und PPh ₄ ⁺ ) wurden untersucht.Die allgemeine Zersetzungsreaktion kann durch eine Oxidations-Reduktionsreaktion beschrieben werden, in der Uran durch Nitrat oxidiert wird. Die Zersetzungsenthalpien erwiesen sich als sehr ähnlich, annähernd 55 kJ. mol^–1 mit Ausnahme des PPh ₄ ⁺ -Salzes, dessen Wert nur 27 kJ. mol^–1 betrug.Die Zersetzungskinetik sämtlicher Verbindungen wurde studiert und für komplex gefunden, besonders in den Anfangsstadien der Reaktion.

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Résumé On a étudié la décomposition thermique des diverses espèces d'hexanitrate d'uranium IV de formule: M₂U(NO₃)₆ (M=Cs⁺, NEt ₄ ⁺ , AsPh ₄ ⁺ et PPh ₄ ⁺ ).La réaction générale de la décomposition peut être décrite par une réaction d'oxydo-réduction, dans laquelle le nitrate oxyde l'uranium. On a trouvé que les enthalpies de décomposition étaient très similaires, environ 55 kJ. mole^–1, à l'exception du se! de PPh ₄ ⁺ dont la valeur n'était que 27 kJ. mole^–1.On a étudié la cinétique de décomposition de tous les composés. Elle est complexe, spécialement pendant les étapes initiales de la réaction.

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oypaa(IV) M₂U(NO₃)₆, M=Cs⁺, Et₄N⁺, Ph₄As⁺ Ph₄P⁺. - , . , 55 .^–1, Ph₄P⁺ — , 27 .^–1. , .

     

Temperature-programmed hydrogen desorption from water on bimetallic catalysts Ir?Fe/Al2O3

Desorption of hydrogen liberated in the process of water decomposition on bimetallic catalysts (3% Ir–Fe/Al₂O₃) at linear temperature growth was observed. In the case of iridium the amounts of desorbing hydrogen are relatively small, whereas for iron they are many times greater.

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, 3% Ir–Fe/Al₂O₃ . , , .

     

Thermal conductivity measurements on samples with low cross-sections

A simple, low-cost apparatus has been designed and constructed for measurement of the thermal conductivities of samples with low cross-sections (10^–7 m²). This apparatus has been used to determine variations in the thermal conductivity of the metallic glass Fe₈₀B₂₀ (Metglas 2605) in the crystallization process induced by thermal treatment.In spite of the simplicity, the deviations from the real values of thermal conductivities measured have been lower than 8%, which has proved to be satisfactory for establishing the glass formation, temperature, T₈, from changes in thermal conductivity.

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Zusammenfassung Eine einfache, billige Apparatur zur Messung der Wärmeleitfähigkeit von Proben mit kleinen Querschnitten (10^–7 m²) wurde entworfen und gebaut. Die Apparatur wurde zur Bestimmung von Veränderungen der Wärmeleitfähigkeit des metallischen Glases Fe₈₀B₂₀ (Mctglass 2605) während des durch thermische Behandlung ausgelösten Kristallisationsprozesses benutzt. Trotz der Einfachkeit betrug die Abweichung von den gemessenen tatsächlichen Wärmeleitfähigkeitswerten weniger als 8%, was sich als ausreichend für die Ermittlung der Glasbildungstemperatur 7₉ aus Veränderungen der Wärmeleitfähigkeit erwiesen hat.

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( 10^–7 ₄). Fe₈₀B₂₀ 2605) , . , 8%, _g .

     

Effect of deuteration on the thermal dehydration of lithium sulfate monohydrate

Effects of deuteration on the thermal stability, enthalpy change and kinetic parameters for the thermal dehydration of Li₂SO₄·H₂O were examined by means of TG and DSC. The enthalpy change for the monohydrate was smaller by 1.63±0.75 kJ/mol than that for the monodeuterate. The rate constant for the monohydrate was a little larger than that for the monodeuterate. However, the thermal stability, activation energy and frequency factor were practically unaffected by deuteration of the hydrate. It is suggested that the activation entropy as well as the activation energy should be considered in explaining the kinetic deuterium isotope effect in the thermal dehydration of Li₂SO₄·H₂O.

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Zusammenfassung Die Wirkung der Deuterisierung auf die Thermostabilität, die Enthalpie-Änderungen und kinetischen Parameter der thermischen Dehydratisierung von Li₂SO₄·H₂O wurden durch TG und DSC untersucht. Die Enthalpie-Änderung für das Monohydrat wurde um 1.63±0.75 kJ/mol niedriger gefunden als für das Monodeuterat. Die Geschwindigkeitskonstante für das Monohydrat war etwas größer als für das Monodeuterat. Die Thermostabilität, die Aktivierungsenergie und der Frequenzfaktor wurden jedoch von der Deuterisierung des Hydrats praktisch nicht beeinflußt. Es wird vorgeschlagen, daß bei der Erklärung des kinetischen Deuterium-Isotop-Effekts bei der thermischen Dehydratisierung von Li₂SO₄·H₂O sowohl die Aktivierungsentropie als auch die Aktivierungsenergie berücksichtigt werden müssen.

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, Li₂SO₄·H₂O. 1.63+0.75 /. , . , , . , Li₂SO₄·H₂O.

     

Kinetics of thermal decomposition of pyrite in an inert atmosphere

The thermal decomposition of pyrite in an inert atmosphere was studied in order to obtain a detailed knowledge of the kinetics and mechanism of the reaction 2 FeS₂=2FeS+S₂, which is one of the methods of producing elementary sulphur. The process was studied under isothermal conditions at temperatures of 600, 660, 700, 750, 800 and 850 °C in a nitrogen atmosphere, by means of a thermobalance. The rate-controlling processes were determined and their kinetic parameters were calculated. The optimum temperature for the process was found to be 800 °C.

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Zusammenfassung Es wurde die thermische Zersetzung von Pyrit in inerter Atmosphäre bestimmt, um detaillierte Informationen über Kinetik und Mechanismus der Reaktion 2 FeS₂=2FeS+S₂, einer der Darstellungsreaktionen von elementarem Schwefel zu erlangen. Der Vorgang wurde mittels einer Thermowaage unter isothermen Bedingungen bei Temperaturen von 600, 660, 700, 750, 800 und 850 °C untersucht. Es wurden die geschwindigkeitsbestimmenden Schritte bestimmt und deren kinetische Parameter errechnet. Als Optimumtemperatur für diesen Prozeß erwies sich 800 °C.

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- 2FeS₂=2FeS + S₂, . 600, 660, 700, 750, 800 850 ° . , 800°.

     

Phase equilibria in the V2O5-Cr2O3 system

The phase equilibria in the total range of component concentrations in the V₂O₅-Cr₂O₃ system up to 1000 °C were studied by means of phase powder diffraction and DTA. Two compounds exist in the system: CrVO₄, melting incongruently at 860±5 °C, and Cr₂V₄O₁₃, which decomposes in the solid state at 640±5 °C to CrVO_4(s) and V₂O_5(s). At 645±5 °C, CrVO₄ and V₂O₅ form a eutectic mixture with the CrVO₄ content not exceeding 2% mol.

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Zusammenfassung Mittels DTA und Pulverdiffraktionsaufnahmen wurde das Phasengleichgewicht des Systems V₂O₅-Cr₂O₃ bis 1000 °C im gesamten Konzentrationsbereich untersucht. Innerhalb des Systemes existieren zwei Verbindungen: CrVO₄ mit einem inkongruentem Schmelzpunkt bei 860±5 °C und Cr₂V₄O₁₃, das sich in festem Zustand bei 640±5 °C in CrVO_4(s) und V₂O_5(s) zersetzt. Bei 645±5 °C bilden CrVO₄ und V₂O₅ ein eutektisches Gemisch mit einem maximalen CrVO₄-Gehalt von 2 mol%.

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DTA V₂₅-Cr₂₃ 1000° . : CrVO₄, 860±5° Cr₂V₄O₁₃, 640±5° CrVO₄ V₂O₅, 645±5° CrVO₄, 2 %.

     

Spectral and catalytic properties of a chromium-containing polymeric complex

The spectral and catalytic properties of octahedrally coordinated polymeric Cr³⁺ ions are compared with those of the same ions in-Cr₂O₃. A relationship between the character of the nearest ligand environment of the Cr³⁺ ion (according to spectral data) and the catalytic activity was found. The exchange interaction between Cr³⁺ ions of the polymer chain exerts no significant influence on the catalytic activity.

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Cr³⁺ , Cr³⁺ -Cr₂O₃. Cr³⁺ ( ) . Cr³⁺ .

     

Preparation and stereochemical characterization of some N-acyl-[1]benzopyrano[3,4-c]pyrazole derivatives from rotenoids

Summary Several new N-acyl derivatives of 1-(4-hydroxy-2,3-dihydrobenzofuran-5-yl)-7,8-di methoxy-1,9 b,2,3,3 a,4-hexahydro-[1]benzopyrano[3,4-c]pyrazole-1-ene have been prepared by appropriate chemical transformation of isohydrazones of rotenone and amorphigenin. A study of their¹H- and¹³C-NMR spectra confirmed the presence of the twocis 3a, 9b, 2 and 3a, 9b, 2 diastereomers in the parent isohydrazones and revealed the strong predominance of the conformers withendo orientation of the 3-NAc group. The conformations due to rotation about the 1,5-bond between rings C and D in the 4-OH and 4-O-substituted compounds were also determined by taking into account the anisotropic effect of aromatic rings A and D, and the hydrogen bond between 4-OH and the 2-N atom, as well as by inspecting the Dreiding models.

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Darstellung und stereochemische Charakterisierung einiger N-Acyl-[1]benzopyrano[3,4-c]pyrazol-Derivate von Rotenoiden

Zusammenfassung Mittels geeigneter chemischer Transformationen von Isohydrazonen von Rotenon und Amorphigenin wurden einige neue N-Acyl-Derivate von 1-(4-Hydroxy-2,3-dihydrobenzofuran-5-yl)-7,8-dimethoxy-1,9 b,2,3,3 a,4-hexahydro-[1]benzopyrano[3,4-c]pyrazol-1-en hergestellt. Eine Untersuchung ihrer¹H und¹³C-NMR-Spektren zeigt die Gegenwart von zweicis 3a, 9b, 2- und 3a, 9b, 2-Diastereomeren in den Ausgangs-Isohydrazonen und eine starke Bevorzugung der Konformeren mitendo-Orientierung der 3-NAc-Gruppe. Die Konformationen bezüglich der Rotation um die 1,5-Bindung zwischen Ring C und D werden für die 4-OH und 4-O-substituierten Verbindungen unter Berücksichtigung von Anisotropie-Effekten der aromatischen A- und D-Ringe, der Wasserstoffbrücken zwischen 4-OH und dem 2-N Atom und auch der Betrachtung der entspechenden Dreiding-Modelle diskutiert.

     

Exchange of propene-d6 with hydrogen of HY zeolites

The exchange of C₃D₆ with hydroxylated and partially dehydroxylated HY zeolites was studied by the analysis of the gas (MS) and the solid (IR) phase at 300°C and at the temperature of the IR beam.

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C₃D₆ HY () () 300°C .

     

Oxidation of propylene to acrylic acid on a Fe?Mo?Bi oxide system

Data obtained in a flow reactor show that iron(III) molybdate doped by bismuth can oxidize propylene to acrylic acid directly in one step. Part of the catalyst works in a partially reduced form and in the preparation of the catalyst the surface acidity must be controlled.

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, , (III), , . .

     

Thermal analysis of conducting polymers part I

Thermogravimetry (TG) has been conducted on a series of electroconducting acid-doped polyanilines. The weight loss results suggest that the majority of dopants are eliminated between 230 °C to 350 °C leaving behind the skeletal non-conducting polyaniline. The doped polyaniline are thermally more stable than the pristine polyaniline in air at high temperatures. This suggests that despite the early elimination observed, the presence of dopant at the begining has a stabilizing effect on the skeletal polyaniline. By comparison the acid-doped polyanilines are more thermally stable than many other electroconductive polymers, such as polypyrroles and polyacetylenes.

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Zusammenfassung An einer Reihe von elektrisch leitenden säureversetzten Polyanilinen wurden thermogravimetrische (TG) Untersuchungen durchgeführt. Die Gewichtsverluste zeigen, daß die Mehrzahl der Zusätze bei einer Temperatur zwischen 230 °C und 350 °C eliminiert werden, wobei die nichtleitenden Polyaniline zurückbleiben. Bei hohen Temperaturen ist das versetzte Polyanilin in Luft thermisch stabiler als das ursprüngliche Polyanilin. Das bedeutet, daß eine anfängliche Gegenwart der Zusätze ungeachtet der frühen Eliminierung einen stabilisierenden Effekt auf das Polyanilingerüst ausübt. Im Vergleich erwiesen sich säureversetzte Polyaniline als thermisch stabiler als andere elektrisch leitende Polymere wie z. B. Polypyrrole oder Polyazethylene.

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, . , 230–350°, . , . , , . , - , , , .

     

Simultaneous TG,DTG, DTA and EGA examination of argillaceous rocks. Part I

The suggested new measuring technique is based on the fact that in the course of the decomposition of clays only three gaseous decomposition products, i.e. SO₃ (SO₂), CO₂ and H₂O are being formed. By thermogastitrimetry the liberation process of the two former products is traced, while by means of a water detector the water released is determined in a selective way. Thus the overlapping processes can be separated. Interpretation and evaluation of the curves can be further improved by performing the examinations in N₂ and O₂ atmospheres respectively, which offers a possibility to conduct the reactions into another direction.

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Zusammenfassung Das empfohlene neue Meßverfahren basiert auf der Tatsache, daß im Verlauf der Zersetzung von Tonerde nur drei verschiedene gasförmige Produkte gebildet Werden: SO₃ (SO₂), CO₂ und H₂O. Der Prozeß der Freisetzung der beiden ersteren Produkte wird durch Thermogastitrimetrie verfolgt, das freigesetzte Wasser wird selektiv über einen Wasserdetektor bestimmt. Die einander überlagerten Prozesse können somit separat betrachtet werden. Interpretation und Ausweitung der Kurven können weiter verbessert werden, indem die Untersuchung auch in Stickstoff- und Sauerstoffatmosphäre durchgeführt wird, was die Möglichkeit darbietet, den Verlauf der Reaktion in eine andere Richtung zu leiten.

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

     

On the formation mechanism of hexafluoropropylene oxide in low-temperature liquid-phase oxidation of hexafluoropropylene by molecular oxygen

The effect of initiation rate (dose-rate of -radiation) on the formation rate of hexafluoropropylene oxide has been studied. Experimental data confirm that the epoxide forms in the reaction R–O–C₃F ₆ ^· R^·+C₃F₆O, as contrasted to the generally accepted fragmentation of -peroxyalkyl radicals R–O–O–C₃F ₆ ^· RO^·+C₃F₆O.

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( -) . , , R–O–C₃F₆R+C₃F₆O R–O–O–C₃F₆RO+C₃F₆O.

     

Effect of substituent in para-substituted anilines on the isomerization rate of 5-vinylbicyclo[2,2,1]hept-2-ene catalyzed by anilinepentacarbonyliron complexes

The isomerization kinetics of 5-vinylbicyclo [2,2,1]-hept-1ene to 5-enthylidenbicyclo [2,2,1] hept-2-ene in the presence of iron pentacarbonyl and parasubstituted anilines has been investigated. The kinetic data correlate with -constants of the substitutes according to Jaffe.

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5- [2,2,1]-2- 5- [2,2,1] -2- - . - .