On the mechanism of alcohol insertion into the carbonyl group in the coordination sphere of Fe(III) tris-hexafluoroacetylacetonate

The kinetics of formation of hemiacetals in the Fe(III) coordination sphere resulting from the reaction of Fe(III) tris-hexafluoroacetylacetonate with methanol has been studied by the stopped-flow method. Two molecules of methanol and coordinated hexafluoroacetylacetonate anion (HFA^–) take part in the rate-determining step. The effect of the second molecule of alcohol can be attributed to catalysis of proton transfer from methanol to the HFA^– ligand through the chain of hydrogen bonds in 6-membered cyclic structures.

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stopped-flow Fe(III). , -. , , .

     

Thermal properties of thiocyanatocopperc(II) complexes with picolines and lutidines

The thermal properties of coordination compounds of the composition Cu(NCS)₂L₂ (whereL=pyridine, 2-, 3- and 4-picoline, and 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- and 3,5-lutidine) are dealt with. The thermal decomposition of these compounds begins with the release of the ligandL. The compounds with pyridine derivatives containing a methyl substituent at position 2 show a markedly decreased initial decomposition temperature. It was found that X-ray irradiation caused a reduction of the central atom Cu(II) in the coordination compounds under investigation. X-ray electron spectra data showed the stability of the compounds Cu(NCS)₂L₂ withL=picoline or lutidine having a methyl substituent at position 2 to be distinctly lower in the surface layers. From the given series, the compounds Cu(NCS)₂(pyridine)₂ and Cu(NCS)₂(3,5-lutidine)₂ exhibit an analogous course of thermal decomposition in nitrogen atmosphere up to 600°. The stoichiometries of thermal decomposition are discussed.

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Zusammenfassung Der Artikel befaßt sich mit den thermischen Eigenschaften von Koordi-nationsverbindungen der Zusammensetzung Cu(NCS)₂ L ₂ (L= Pyridin, 2-, 3-, 4-Pikolin, 2,3-, 2.4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- und 3,5-Lutidin). Die thermische Zersetzung dieser Verbindungen beginnt mit der Abspaltung des LigandenL. Die Verbindungen mit Pyridinderivaten, welche einen Methylsubstituenten in Position 2 im Pyridinring enthalten, zeigen eine deutlich herabgesetzte anfängliche Zersetzungstemperatur. Es wurde gefunden, daß die Röntgenbestrahlung eine Reduktion des zentralen Cu(II)-Atoms bei den untersuchten Koordinationsverbindungen herbeiführte. Die Daten der Röntgen-Elektronenspektren zeigten, daß die Stabilität der Verbindungen Cu(NCS)₂L₂ mitL=Pikolin oder Lutidin, welche einen Methylsubstituenten in Position 2 enthalten, in den Oberflächenschichten wesentlich geringer ist. Von der gegebenen Reihe der Verbindungen zeigen Cu(NCS)₂(Pyridin)₂ und Cu(NCS)₂(3,5-Lutidin)₂ in Stickstoff-Atmosphäre bis zu 600° einen ähnlichen Verlauf der thermischen Zersetzung. Die Stöchiometrie ihrer thermischen Zersetzung wird beschrieben.

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Résumé L'article a trait aux propriétés thermiques des composés de coordination de composition Cu(SCN)₂L₂ (L=pyridine, 2-, 3-, 4-picoline, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-lutidine). La décomposition thermique de ces composés commence avec la libération du ligandL. Les composés avec des dérivés de la pyridine contenant un substituant méthyle en position 2 sur le cycle de la pyridine présentent une température initiale de décomposition qui se trouve abaissée de manière appréciable. On observe que le traitement aux rayons X provoque une réduction de l'atome central Cu(II) dans les composés de coordination étudiés. Les données fournies par les spectres électroniques des rayons X ont montré que la stabilité des composés Cu(SCN)₂L₂ avecL= picoline ou lutidine, ayant un substituant méthyle en position 2, est nettement plus faible dans les couches superficielles. Dans cette série de composés, Cu(SCN)₂ (pyridine)₂ et Cu(SCN)₂(3,5-lutidine)₂ montrent, en atmosphère d'azote, jusqu'à 600°, un processus analogue de décomposition thermique. La stoechiométrie de leur réaction de décomposition thermique est examinée.

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Cu(NCS)₂L₂ L=, 2-, 3-, 4- , 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-. L. 2- . , , Cu(II). , Cu(NCS)₂L₂ c L= , 2, . Cu(NCS)₂ ( )₂ Cu(NCS)₂ (3,5-)₂ 600°. .

     

Kinetics of Cr(VI) and V(V) oxidation of trans-stilbene and indene

Title reactions are acid catalyzed and strongly dependent on the permittivity of the medium. With Cr(VI) indene reacts faster than trans-stilbene, but with V(V), trans-stilbene reacts faster than indene. The mechanism is discussed.

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. Cr(VI) , -, V(V) - , . , .

     

An investigation of some homo- and heterobinuclear complexes of copper(II) and nickel(II) with pyridine-2-aldoxime

The reactions between copper(II) or nickel(II) with thecis-pyridine-2-aldoxime complexes of the same metal ions have been investigated by spectrophotometric measurements. The homo and heterobinuclear chelates involved have been isolated as the chlorides and characterized by spectroscopic and thermoanalytical techniques. The first decomposition step is not dependent on the furnace atmosphere (N₂ or O₂) and is accompanied by a large exothermic effect (DSC curves in N₂). TG curves show that binuclear complexes are generally slightly less stable than the respective mononuclear complexes but, in the case of [Cu(NiL₂)Cl₂(H₂O)₂], the complexation of copper(II) gives rise a drastic decrease of its thermal stability.

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Zusammenfassung Die Reaktionen zwischen Kupfer(II) und Nickel(II) mit den cis-Pyridin-2-aldoxim-Komplexen der gleichen Metallionen wurden spektrophotometrisch untersucht. Die homo- und heterobinuklearen Chelate wurden als Chloride isoliert und durch spektroskopische und thermoanalytische Methoden charakterisiert. Der erste Zersetzungsschritt ist unabhängig von der Ofenatmosphäre (N₂ oder O₂) und ist stark exotherm (s. DSC-Kurven in Abb. 1). Die TG-Kurven lassen erkennen, dass zweikernige Komplexe im allgemeinen etwas weniger stabil als die entsprechenden einkernigen Komplexe sind, im Falle von [Cu(NiL₂)Cl₂(H₂O)₂], aber die Anlagerung von Liganden an das Kupfer zu einer drastischen Verminderung der Stabilität führt.

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- -2- . - , . ( ) , -, . , , , , [Cu(NiL₂)Cl₂(H₂O)₂], .

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This work was carried out with financial support by MPI National Project.     

Pyrolysis of propane in the presence of ethylene

Pyrolysis of propane in the presence of ethylene and ethylene labeled with¹⁴C has been studied in the temperature range 773–1019 K. The disappearance of the inhibiting effect of ethylene on the thermal decomposition of propane with increasing temperature was observed.

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¹⁴C 773–1019 . .

     

Hydrogenation of CO2 on carbon-supported nickel and cobalt

The hydrogenation of CO₂ has been studied at atmospheric pressure on Co/C and Ni/C catalysts and the results are compared with those obtained on unsupported Co and Ni. Specific activites in the form of turnover frequencies for CO₂ hydrogenation decrease with increasing metal dispersity. Carbon supported Co and Ni present a smaller selectivity for methane than bulk metals. Higher specific activities and smaller activation energies are obtained on Co catalysts, compared with those determined for Ni catalysts.

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CO₂ Co/ Ni/ Co Ni . CO₂ . Co Ni , . .

     

Mössbauer study of the thermal decompositions of alkaline earth tris(oxalato)ferrates(III)

The thermal decompositions of alkaline earth tris(oxalato)ferrates(III) (Mg, Ca, Sr and Ba) have been studied by Mössbauer spectroscopy and other techniques. During the thermal decomposition, dehydration occurs first, followed by reduction to iron(II) species, and oxides and ferrites (MFe^IIIO₄) are then formed at higher temperature. In the case of strontium tris(oxalato)ferrate(III), strontium ferrite (SrFe^IVO₄) is formed at 700°.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Tris(oxalato)ferraten(III) der Erdalkalimetalle (Mg, Ca, Sr, Ba) wurde durch Mössbauer-Spektroskopie und andere Techniken untersucht. Im Verlaufe der thermischen Zersetzung verläuft zunächst die Dehydratisierung, gefolgt von der Reduktion zu Eisen(II)-Species. Oxide und Ferrite (MFe^IIIO₄) werden danach bei höheren Temperaturen gebildet. Strontium-tris(oxalato)-ferrat(III) geht bei 700 °C in Strontiumferrit (SrFe^IVO₄) über.

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() () , , ë . , , MFe^IIIO₄. 700° SrFe^IVO₄.

     

Preparation,characterization and thermal studies on bis-[N-(ethyl,m-tolyl)-dithiocarbamato] complexes of zinc(II), cadmium(II) and mercury(II)

Bis-[N(ethyl,m-tolyl)-dithiocarbamato] complexes of zinc(II), cadmium(II) and mercury(II), abbreviated as Zn(S₂CNRR₂, Cd(S₂CNRR')₂ and Hg(S₂CNRR)₂, where R is ethyl and R ism-tolyl, have been synthesized. These complexes have been characterized by elemental analyses, molecular weight determinations, conductance measurements and infrared spectral studies. Thermogravimetric studies on the complexes have been carried out in nitrogen and oxygen atmospheres to determine their modes of decomposition.

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Zusammenfassung Bis-N-(äthyl,m-tolyl)-dithiocarbamatkomplexe von Zink(II), Cadmium(II) und Quecksilber(II), abgekürzt als Zn(S₂CNRR)₂, Cd(S₂CNRR)₂ und Hg(S₂CNRR)₂, mit R=Äthyl- und R=m-Tolyl-Gruppe bedeutet, wurden synthetisiert. Diese Komplexe wurden durch Elementaranalysen, Molekulargewichtsbestimmungen, Leitfähigkeitsmessungen und Infrarot-Untersuchungen charakterisiert. Thermogravimetrische Studien dieser Komplexe wurden in Stickstoff- und Sauerstoffatmosphäre durchgeführt um ihre Zersetzungsweise zu bestimmen.

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Résumé On a réalisé la synthèse des complexes des dithiocarbamates bis-N-(éthyl,m-tolyl) de zinc(II), cadmium(II) et mercure(II), représentés par les formules abrégées Zn(S₂CNRR)₂, Cd(S₂CNRR)₂ et Hg(S₂CNRR)₂, où R et R sont respectivement les groupes éthyl et tolyl. Ces complexes ont été caractérisés par analyse élémentaire, détermination de la masse molaire, mesures de conductivité et spectrométrie infrarouge. Les études thermogravimétriques de ces complexes ont été effectuées en atmosphères d'azote et d'oxygène, afin de déterminer leurs modes de décomposition.

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-N-( ,m-) (II), (II) (II), Zn(S₂CNRR)₂, Cd(S₂CNRR)₂ Hg(S₂CNRR)₂, R — , a R — . , , . , .

     

Retrieval of thermodynamic properties of M(OH)2 (M=Mn,Ni and Cd) phases from hydrothermal phase equilibria of MO-H2O systems

The standard thermodynamic properties of M(OH)₂ (M=Mn, Ni and Cd) solid phases have been retrieved using a graphical approach based on the already reportedP vs. T curves obtained from hydrothermal studies of MO-H₂O systems. This approach avoids the use of heat capacity effects. The values retrieved by this modified approach are in good agreement with the calorimetric values.

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Zusammenfassung Basierend auf unlängst beschriebenen, aus hydrothermischen Untersuchungen von MO-H₂O Systemen gewonnenenp-T Kurven wurden mittels einer graphischen Näherung die thermodynamischen Standardeigenschaften von M(OH)₂ Festphasen (M=Mn, Ni und Cd) bestimmt. Dieses Verfahren umgeht den Gebrauch von Wärmekapazitätseffekten. Die durch dieses modifizierte Verfahren erhaltenen Werte stehen in guter Übereinstimmung mit den kalorimetrischen Werten.

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- , O-H₂O, M(OH)₂, M=, . . .

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The authors express their grateful thanks to Prof. V. Venkatachalapathy, Director of the Minerological Institute, for his encouragement during the course of this work.     

Kinetics of EDTA-catalyzed oxidation of Indigo Carmine by vanadium(V)

The reaction is first order both in vanadium(V) and substrate and is markedly inhibited by H⁺ ions. Kinetic evidence for the formation of a 11 complex of vanadium(V) and EDTA is obtained. The stability constant of this complex and its thermodynamic parameters were evaluated. A suitable mechanism is proposed.

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(V), H⁺. 11 (V) . . .

     

XPS study of ethylene adsorption on Ir (110)

The state of adsorption layers and adsorption kinetics of C₂H₄/Ir (110) at 300–1000 K has been studied using XPS method.

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C₂H₄/Ir (110) 300–1000 K.

     

Mechanism of Ru(III) catalysis in acid bromate oxidation of 2-methylcyclohexanol

Kinetic investigations on Ru(III) catalyzed oxidation of 2-methylcyclohexanol by acidic solution of potassium bromate has been made in the presence of mercuric acetate as scavenger for bromide ions. A transient complex, formed between Ru(III) species and 2-methylcyclohexanol in 11 ratio, disproportionates in a slow and rate-controlling step to give the corresponding ketone and ruthenium(III) hydride, which, on interaction with acid bromate in a fast step regenerates catalytic species of Ru(III) for the recycling.

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2- , Ru(III) - . , Ru(III) 2- 11, (, ), (III). , Ru(III) .

     

Cerium (IV) exchange in mordenite

X-Ray diffraction analysis, surface acidity (Hammett method), H₂O and CO₂ adsorption of cerium(IV) exchanged H-mordenite are reported.

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- , ( ) H₂O CO₂ H-, Ce(IV).

     

A thermal synthesis of a new tin(IV) dithiocarbamate

A new tin dithiocarbamate containing sulphur bridges, di--sulphidobis [bis(N,N-diethyldithiocarbamato)tin(IV)], has been isolated from the thermal decomposition of tetrakis(N,N-diethyldithiocarbamato)tin(IV). A dimeric structure is proposed on the basis of results from mass spectrometry, infrared spectroscopy, thermal analysis and vapour pressure osmometry.

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Zusammenfassung Ein neues, Schwefelbrücken enthaltendes Zinn-Dithiocarbamat, Di--sulfidobis[bis(N,N-diäthyldithiocarbamato)Zinn(IV)], wurde bei der Zersetzung von Tetrakis(N,N-diäthyl-dithiocarbamato)Zinn(IV) isoliert. Aufgrund der Ergebnisse der Massenspektrometrie, der Infrarotspektroskopie, der Thermoanalyse und der Dampfdruck-Osmometrie wird eine Dimerstruktur vorgeschlagen.

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Résumé Un nouveau dithiocarbamate d'étain contenant des ponts de soufre, le di--sulfidobis[bis(N,N-diéthyl-dithiocarbamato)é tain(IV)], a été isolé lors de la décomposition thermique du tétrakis(N,N-diethyl-dithiocarbamato) étain(IV). Une structure dimère est proposéeà partir des résultats obtenus par spectrométrie de masse, spectroscopie infrarouge, analyse thermique et osmométrie sous pression de vapeur.

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—-- [/N,N- (/IV)], [/N,N- (/IV)], , (N,N- ) (IV). - , , .

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The authors gratefully acknowledge the assistance given by Dr. A. G. Wedd with the vacuum sublimation technique. One of us, G. K. B., is grateful for a research scholarship provided by La Trobe University.     

Kinetic study of the thermal dehydration of layered [Ni2Al(OH)6]2SO4.nH 2O

The kinetics of thermal dehydration of [Ni₂Al(OH)₆]₂SO₄.nH₂O has been studied through the analysis of isothermal weight loss data. The results obtained seem to indicate that the process is governed by a diffusion mechanism up to an value which is dependent on the temperature. An explanation is provided for this behaviour on the basis of the structural properties of the compound and the nature of the water loss.

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Zusammenfassung Die Kinetik der thermischen Dehydratisierung von [Ni₂Al(OH)₆]₂SO₄.nH₂O wurde mittels isothermer TG untersucht. Die Ergebnisse scheinen darauf hinzudeuten, daß der Prozeß bis zu einem von der Temperatur abhängigen -Wert von einem Diffusionsmechanismus bestimmt wird. Für dieses Verhalten wird basierend auf den strukturellen Eigenschaften der Verbindung und der Natur der Wasserabgabe eine Erklärung gegeben.

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, [Ni₂Al(OH)₆]₂SO₄.nH₂O. , , . , .

     

A study of thermal preparation of iron (III) pigments by means of thermal analysis methods

The decomposition of hydronium jarosite occurs in two temperature ranges: first a loss of 8 moles of H₂O from 2 moles of jarosite, then in the second step one mole of H₂O and 4 moles of SO₃ are simultaneously evolved. Fe(OH)(SO₄)₂ and Fe₂O(SO₄)₂ are assumed intermediates. During the thermal treatment of Na or K jarosits, only Fe2(SO₄)₃ appears as intermediate. The decomposition temperatures are significantly influenced by the type of crucible used (determination of partial pressure of gaseous decomposition products). The particle size distribution of the starting jarosite has no effect upon the temperature of the decomposition steps and of the reaction with ZnO.The results of TG measurements were evaluated via calculations of the steps of the experimental activation energies for these partial decomposition jarosites and for their reaction with ZnO.

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Zusammenfassung Die Zersetzung von Hydronium-jarosit verläuft in zwei Stufen: (1) Abgabe von 8 Mol Wasser, (2) simultane Abspaltung von 1 Mol Wasser + 4 Mol SO₃/2 Mol Jarosit. Als Zwischenprodukte werden Fe(OH)(SO₄) und Fe₂O(SO₄)₂ vermutet. Bei der thermischen Zersetzung von Na- und K-Jarosit tritt nur Fe₂(SO₄)₃ als Zwischenprodukt auf.Die Zersetzungstemperaturen werden durch die Tiegelform erheblich beeinflusst (über den Partialdruck der gasförmigen Zersetzungsprodukte). Die Teilchengrössenverteilung des Ausgangs-Jarosits hat keinen Einfluss auf die Temperaturen der Zersetzungsschritte des Jarosits und der Reaktion mit ZnO. Aus den Ergebnissen der TG-Messungen werden experimentelle Aktivierungsenergien für die Zersetzungsreaktionen der Jarosite und ihre Umsetzung mit ZnO berechnet.

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- . 8 , — 4 . Fe(OH)SO₄ Fe₂O(SO₄)₂. Fe₂(SO₄)₃. , , . . .

     

Kinetics of decomposition of hydrogen peroxide on Fe(III)?Al(III) hydroxide-oxide systems

The kinetics of decomposition of hydrogen peroxide have been studied on mixed Fe(III)–Al(III) hydroxide and oxide catalysts. While iron hydroxide possesses considerable catalytic activity, aluminium hydroxide has very little activity. The rate of decomposition on mixed hydroxides increases with increasing concentration of aluminium hydroxide up to about 1.5 mol% and decreases thereafter. The mixed oxides possess negligible activity compared to the corresponding hydroxides. The energy of activation, as calculated from the Arrhenius equation, is 10.1 kcal/mol for sample S4, containing 1.52 mol% of alumina. The rate of decomposition of S4 increases with increasing pH up to 6.8 and decreases thereafter. The rate is first order in all these cases. A suitable mechanism is suggested.

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Fe(III)–Al(III). , . , 1,5 , . . , , 10,1 / S4, 1,52 . S4 pH 6,8, . . .

     

IR and thermal studies on lithium oxomolybdenum(VI) oxalate

A new molybdenum(VI) complex, Li₂[Mo₂O₆(C₂O₄)] · 2 H₂O (LMO), was prepared and characterized by chemical analysis and IR spectral studies. Its thermal decomposition was studied by using TG and DTA techniques. LMO loses its two moles of water between 75 and 170° to give the anhydrous product, which decomposes in three stages between 240 and 380°. The first two stages occur in the temperature ranges 240–280° and 280–305°, to give intermediates with the tentative compositions Li₆[Mo₆O₁₉(C₂O₄)₂] and Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)], respectively. In the third stage, which extends up to 380°, Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)] decomposes to give the end-product, Li₂Mo₂O₇.

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Zusammenfassung Ein neuer Molybdän(VI)-Komplex der Formel Li₂[Mo₂O₆(C₂O₄)] · 2 H₂O (LMO) wurde dargestellt und durch chemische Analyse und IR-spektroskopisch charakterisiert. Die thermische Zersetzung dieses Komplexes wurde mittels TG und DTA untersucht. LMO verliert die zwei Wassermoleküle zwischen 75 und 170° unter Bildung des wasserfreien Produktes, das zwischen 240 und 380° in drei Stufen zersetzt wird. Die in den Temperaturbereich von 240–280° und 280–305° verlaufenden ersten zwei Reaktionsschritte ergeben Intermediäre der tentativen Zusammensetzung Li₆[Mo₆O₁₉(C₂O₄)₂] bzw. Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)]. In dem sich bis 380° erstreckenden dritten Reaktionsschritt wird Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)] unter Bildung des Endproduktes Li₂Mo₂O₇ zersetzt.

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Li₂[MO₂O₆(C₂O₄] · 2 ₂ . . - 70–170° , , 240–380°. 240–280° 280–305° - Li₆[Mo₆O₁₉(C₂O₄)₂] Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)]. - 380° Li₂Mo₂O₇.

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The authors are grateful to Prof. S. N. Tandon, Head of the Chemistry Department, for providing the research facilities.     

Temperature-Programmed Desorption (TPD) of ammonia from H+-exchanged zeolites with different structures

Curves of the temperature-programmed desorption (TPD) of ammonia from zeolites were evaluated with several kinetic models. An approximately linear correlation was found between the activation energy of desorption or the heat of adsorption of H zeolites with various Si/Al ratios and the intermediate electronegativity of the zeolites, the latter representing a measure of the acid strength.This result corresponds to the change in the high-frequency infrared band of the OH groups and also to the change in the heat of adsorption, determined by microcalorimetry. Thus, the TPD of NH₃ is a useful technique for quantitative characterization of the acidic properties of several H zeolites.

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Zusammenfassung Kurven der temperaturprogrammierten Desorption (TPD) des Ammoniak von Zeolith wurden mit verschiedenen Kinetischen Modellen ausgewertet. Ein annähernd linearer Zusammenhang wurde gefunden zwischen der Aktivierungsenergie der Desorption bzw. der Adsorptionswärme von NH₃ an H-Zeolithen mit unterschiedlichem Si/Al-Verhältnis und der intermediären Elektronegativität der Zeolithe, die ein mass für die Säurestärke darstellt. Dieses Ergebnis entspricht der Verschiebung der hochfrequenten IR-Bande der OH-Gruppen und der mikrokalorimetrisch bestimmten Änderungen der Adsorptionswärme. Damit erweist sich die TPD von NH₃ als brauchbare Methode zur quantitativen Charakterisierung der sauren Eigenschaften von H-Zeolithen.

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- . - Si/Al , . , , . , - -.

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The authors wish to thank Prof. K.-H. Steinberg and Dr. M. Hunger for the zeolite samples, and R. Bauermeister for the non-linear regression programme.