Linear free energy relations in solid state reactions II

Kinetics of the reaction between solid cobalt(II) acetate and solid substituted aniline hydrochlorides have been studied by thermal analysis. All the reactions go to completion. The crystalline products were characterized by physico-chemical methods. The energy of activation is 83.4,44.2,64.2,100.9,79.8,99.9, 135.9 and 168.7 kJ mol^–1for the reactions of aniline, 3- and 4-chloro-, 4-iodo-, 4-bromo-, 4-fluoro-, 4-methyl- and 4-methoxy aniline hydrochlorides with cobalt acetate. A plot of energy of activation against Hammett's constant is linear with a slope of –169.9 kJ mol^–1. A comparison between the reactivity of these reactions by the capillary and the thermal methods has been done.

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Zusammenfassung Mittels Thermoanalyse wurde die Kinetik der Festkörperreaktion zwischen Kobalt(II)azetat und substituierten Anilinhydrochloriden untersucht. Alle Reaktionen laufen vollständig ab. Die kristallinen Produkte wurden mittels physikalisch-chemischer Methoden charakterisiert. Die Aktivierungsenergie der Reaktion von Kobalt(II)azetat mit Anilin, 3- und 4-Chlor-, 4-Jod-,4-Brom-, 4-Fluor-, 4-Methoxy- und 4-Methylanilin beträgt 83.4,44.2,64.2,100.9,79.8,99.9,168.7 bzw. 135.9 kJ/mol. Bei der Darstellung der Aktivierungsenergie in Abhängigkeit von der Hammettkonstante konnte Linearität mit einem Anstieg von – 169.9 kJ/mol festgestellt werden. Die Reaktivität dieser Reaktionen wurde mittels Kapillar- und thermischen Verfahrens verglichen.

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. . - . , 3- 4--, 4--, 4--, 4--, 4- - 4- , , 83,4; 44,2; 64,2; 100,9; 79,8; 99,9; 135,9 168,7 ·^–1. - –169,9 ·^–1. , .

     

Study of thermochemical conversions of alicyclic polyimides

The thermochemical conversions of certain polyimides obtained by the polycondensation of dianhydrides of alicyclic tetracarboxylic acids and 4,4-diaminodiphenyl oxide were studied by different methods of thermal analysis (thermogravimetry, mass-spectrometric evolved gas analysis, and pyrolytic gas chromatography). The thermal dissociation of dianhydride fragments according to the reverse reaction of retrodiene synthesis is the basic reaction that determines the thermal stabilities of the polymers studied. It is shown that the absence of endoethylene bonding or its substitution by oxygen in the dianhydride fragments leads to increases in the thermal stabilities of alicyclic polyimides.

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Zusammenfassung Thermochemische Umwandlungen einiger Polyimide, die durch Polykondensation der Dianhydride alicyclischer Tetracarbonsäuren mit 4,4-Diaminodiphenyloxid dargestellt waren, wurden durch verschiedene thermoanalytische Methoden (TG, massenspektrometrische EGA und Pyrolyse-Gaschromatographie) untersucht. Die thermische Spaltung der Dianhydrid-Komponente nach einer Retro-Diensynthese ist die Hauptreaktion, die die thermische Stabilität der Polymeren bestimmt. Bei Abwesenheit der endo-Ethylen-Bindung in der Dianhydrid-Komponente oder Substitution durch eine Etherbindung wird die thermische Stabilität von Polyimiden mit alicyclischen Baugruppen erhöht.

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, - , 4,4- . , , . , - , .

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The authors would like to thank Yu. A. Sazanov and L. A. Shibaev (IVS AN SSSR, Leningrad) for help in the mass-spectrometric thermal analysis of the polymers.     

Direct calorimetry on free swimming goldfish at different oxygen levels

Heat production and oxygen consumption of groups of fasting, dark acclimated free swimming goldfish were measured at 20C during normoxia and anoxia. For this purpose a special 1 liter flow through microcalorimeter was constructed. It appeared that the normoxic values could be established at any time 2 days after introduction of the fish into the calorimeter, 700 j/h/MW and 1.6 mmoles/h/MW respectively. The normoxic oxycalorific value of 20 kJ/l O₂ indicates the use of a mixed substrate for oxidation. During anoxia, heat production was reduced to 30% of the normoxic level; 200 J/h/MW.

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Zusammenfassung Die Wärmeerzeugung und der Sauerstoffverbrauch von Gruppen fastender, dunkelakklimatisierter freischwimmender Goldfische wurden bei 20C unter normalem Sauerstoffangebot (Normoxie) und in sauerstoff-freiem Wasser (Anoxie) gemessen. Hierfür wurde ein spezielles 1-Liter-Durchfluss-Mikrokalorimeter konstruiert. Anscheinend werden die Werte bei Normoxie (700 J h^–1/ Stoffwechselgewicht bzw. 1.6 mmol h^–1/Stoffwechselgewicht) zu jeder Zeit später als 2 Tage nach dem Einsetzen der Fische in das Kalorimeter eingestellt. Der oxykalorische Wert von 20 kJ/l O₂ deutet auf den Einsatz eines Substratgemisches bei der Oxidation unter Normoxie. Bei Anoxie vermindert sich die Wärmeerzeugung auf 30% des Wertes bei Normoxie: 200 J h^–1/Stoffwechselgewicht.

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20 . . , , , , , 700 ·^–1·MB^–1 1,6 · ^–1·B^–1. , 20 /1 ₂, . 30% 200 ·^–1·MB^–1.

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The investigations were supported by the Foundation for Fundamental Biological Research (BION), which is subsidized by the Netherlands Organization for the Advancement of Pure Research (ZWO).     

Thermal properties of thio-and selenocyanatocopper(II) complexes with bipyridine and phenanthroline

The paper deals with the thermal properties of complex compounds of the general formula CuL₂(NCX)₂ (whereL=bipy or phen,X=S or Se). The phenanthroline complexes exhibit a higher thermal stability than those with bipyridine. For the latter complexes thermal decomposition begins with the release of bipyridine molecules, while for the phenanthroline complexes redox reactions of pseudohalogenide ligands with Cu(II) take place. The redox reactions start at a lower temperature for the selenocyanate complexes than for the thiocyanate complexes.

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Zusammenfassung Vorliegende Arbeit behandelt die thermischen Eigenschaften von Komplexverbindungen der allgemeinen Formel CuL₂(NCX)₂ (mitL=Bipyridin oder Phenanthrolin undX=S oder Se). Die Phenanthrolinkomplexe zeigen eine grössere thermische Stabilität als die Bipyridinkomplexe. Die thermiscne Zersetzung letzterer beginnt mit der Abgabe von Bipyridinmolekülen, während bei den Phenanthrolinkomplexen Redoxreaktionen von Pseudohalogenidliganden·mit Cu(II) stattfinden. Diese Redoxreaktionen beginnen bei den Selenozyanatkomplexen bei niedrigeren Temperaturen als bei den Thiozyanatkomplexen.

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CuL₂(NCX)₂, L= , X= . . , — . - , .

     

Kinetic study of the thermally initiated cyclocondensation of some 1,3-dimethyl-4-alkylamino-5-nitrosouracils

The isothermal and non-isothermal DSC method was used to investigate the influence of changes in structure of 1,3-dimethyl-4-alkylamino-5-nitrosouracils on the 8-substituted theophyllines originating in the cyclocondensation reaction. The evaluation of the optimum reaction mechanism obtained on the basis of the corresponding model functions by using the integral method of Coats and Redfern is discussed. Significant differences, depending on the nature of the substituents, were observed in the course of the reaction.

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Zusammenfassung Der Einflu\ von VerÄnderungen in der Struktur von 1,3-Dimethyl-4-alkylamino-5-nitrosouracilen auf die in einer Zyklokondensationsreaktion gebildeten, 8-substituierten Theophylline wurde mittels isothermer und nicht-isothermer DSC untersucht. Die optimalen, basierend auf entsprechenden Modellfunktionen bei Anwendung der Integralmethode von Coats und Redfern erhaltenen Reaktionsmechanismen werden diskutiert. Im Verlaufe der Reaktion wurden signifikante, von der Natur der Substituenten abhÄngende Unterschiede festgestellt.

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1,3--4--5- 8- , . , , - . .

     

On premelting of theC-form of stearic acid

Some evidence is given for the presence of a solid phase just below the melting point of stearic acid. It is not certain whether the existence of this new phase is due to impurities or not.

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Zusammenfassung Einige Beweise zur Gegenwart einer Festphase knapp unterhalb des Schmelzpunktes der StearinsÄure werden gegeben. Es ist nicht geklÄrt ob das Vorhandensein dieser neuen Phase auf Verunreinigungen zurückzuführen ist oder nicht.

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Résumé On donne plusieurs preuves de la présence d'une phase solide juste au-dessous du point de fusion de l'acide stéarique. Il n'est pas certain que l'existence de cette phase nouvelle soit due à des impuretés ou non.

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. , .

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I wish to express my sincere thanks to the following people: Dr. J. A. Morrison for kindly sending the sample and helpful discussion, Dr. D. Dolphin for making the LKB 8700 calorimeter available to me, Dr. L. G. Harrison for allowing the use of his facilities, and Mr. B. Greene, Mr. J. Edwards and Mr. B. Powell for their excellent technical assistances in modifying the apparatus. The financial support from the University of British Columbia is also acknowledged.     

Determination of some parameters to be utilized in correcting DSC curves for effects due to thermal lag

In many applications of differential scanning calorimetry (DSC), notably the determination of specific heat functions, the analysis of reaction kinetics and the determination of purity, the instantaneous differential heat flow and the instantaneous actual sample temperature are required. The measurement of both is influenced in DSC by thermal lag effects, i.e. signal filtering and thermal gradients. A procedure is proposed which permits, under certains experimental conditions, correction of thermal lag by means of characteristic time constants having material and instrumental components. The validity of the results is enhanced by the comparison with those obtained by other authors.

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Zusammenfassung Bei vielen Anwendungen der Differentialabtastkalorimetrie, besonders bei der Bestimmung der spezifischen WÄrme, der Analyse der Reaktionskinetik sowie bei der Reinheitsbestimmung werden die momentane differentiale WÄrmeströmung und die momentane Probentemperatur benötigt. Die Messung beider Grö\en wird bei der DSC durch thermische Verzögerungs-Effekte, d. h. Signalfiltrierung und thermische Gradienten beeinflu\t. Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, das unter gewissen Versuchsbedingungen die Korrektur des thermischen Verzögerungs-Effekts durch charakteristische, aus Material- und Instrumentalkomponenten bestehende Zeitkonstanten, ermöglicht. Die Gültigkeit der Ergebnisse wird durch Vergleiche mit den von anderen Autoren erhaltenen besonders betont.

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Résumé Dans de nombreuses applications de l'analyse calorimétrique différentielle, par ex. les déterminations de chaleur spécifique, de cinétiques réactionnelles et de pureté, il est nécessaire de connaÎtre les valeurs instantanées du flux de chaleur différentiel ainsi que la température réelle de l'échantillon. En DSC, la mesure de ces deux valeurs est influencée par des effets d'inertie comme le filtrage du signal et les gradients thermiques. On propose un procédé qui permet, dans certaines conditions expérimentales, de corriger ce retard de transmission du signal thermique par des constantes de temps caractéristiques du matériau et de l'instrument. La validité des résultats est mise en valeur par comparaison avec ceux obtenus par d'autres méthodes.

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

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The author wishes to thank Prof. M. Piazzi for his helpful discussion with respect to this communication.     

The thermal decomposition of cerium(III) nitrate

The thermal decomposition of anhydrous Ce(NO₃)₃ has been studied. The thermal decomposition reaction is described by the second order kinetic equation, [1/(1–)]–1=kt. The apparent activation energy was determined asE _a=104 kJ mol^–1 while the enthalpy of the reaction was estimated asH _r=111.1 kJ mol^–1. The decomposition reaction differs from that observed for Nd(NO₃)₃.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von wasserfreiem Ce(NO₃)₃ wurde untersucht. Die thermische Zersetzung wird durch die Geschwindigkeitsgleichung zweiter Ordnung[1/(1–)]–1=kt, beschrieben. Für die scheinbare Aktivierungsenergie wurde ein Wert von 104 kJ mol^–1 und für die Enthalpie der Reaktion ein Wert von 111,1 kJ mol^–1 ermittelt. Die Zersetzungsreaktion unterscheidet sich von der für Nd(NO₃)₃.

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. : [1/(1–)]– 1=kt. a, 104 · ^–1, H _r, 111.1 · ^–1. .

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The authors wish to thank the Council for Scientific and Industrial Research and the University of Pretoria for financial assistance.     

Computer kinetic analysis of simultaneously obtained TG and DTG curves

The computer kinetic analysis of simultaneously obtained TG and DTG curves of CaCO₃ decomposition has been carried out. Ten different kinetic equations have been tested to decide the mechanism which drives the reaction. Either a two-thirds kinetic equation (phase boundary process) or a Jander equation (diffusion process) satisfactorily describe the kinetic data of both decomposition curves. From these results we conclude there is no chance of differentiating between these two mechanisms by only the kinetic analysis of TG and DTG curves separately.A better approach to the problem is possible if the kinetic analysis is performed on simultaneous TG and DTG curves, together with an isothermal one. This procedure might be a valid way to establish the mechanisms of thermal decomposition reactions by means of kinetic methods without additional information.

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Zusammenfassung Es wurde die kinetische Analyse simultan erhaltener TG- und DTG-Kurven der Zersetzung von CaCO₃ mittels Computer durchgeführt. Zehn verschiedene kinetische Gleichungen wurden zur Ermittlung des reaktionssteuernden Mechanismus erprobt. Die kinetischen Daten beider Zersetzungskurven können entweder durch eine Zwei-Drittel kinetische Gleichung (Phasen-Grenzflächenprozess) oder eine Jander-Gleichung (Diffusionsprozess) befriedigend beschrieben werden. Aus diesen Ergebnissen wird gefolgert, dass keine Möglichkeit besteht diese beiden Mechanismen ausschliesslich durch die kinetische Analyse der TG- und DTG-Kurven von einander zu unterscheiden. Eine bessere Annäherung an das Problem ist durch die kinetische Analyse simultaner TG- und DTG-Kurven gemeinsam mit einer isothermen Kurve möglich. Dieser Vorgang erscheint als ein möglicher Weg zur Unterscheidung der Mechanismen thermischer Zetsetzungsreaktionen an Hand kinetischer Methoden ohne Zusatzliche Information.

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Résumé L'analyse cinétique des courbes TG et TGD obtenues simultanément lors de la décomposition de CaCO₃ a été effectuée à l'aide d'un ordinateur. Dix équations cinétiques différentes ont été examinées pour établir le mécanisme moteur de la réaction. L'équation cinétique de type 2/3 (processus d'interface) ou l'équation de Jander (processus de diffusion) décrivent toutes deux de maniÊre satisfaisante les données cinétiques déduites des courbes TG et TGD. De ces résultats on conclut qu'il n'est pas possible de distinguer ces deux mécanismes en s'appuyant exclusivement sur l'analyse cinétique des courbes TG et TGD.Une meilleure approche du problÊme est possible si l'on effectue l'analyse cinétique des courbes TG et TGD simultanées en mÊme temps que celle d'une courbe isotherme. Ce procédé peut Être un bon moyen pour élucider le mécanisme des réactions de décomposition thermique à l'aide de méthodes cinétiques, sans informations supplémentaires.

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

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The authors' thanks are due to Dr. Delia Balbontin for her assistence with the computer, and Dr. I. Carrizosa for his helpful discussions.     

The thermal decompositions of some transition metal acrylates and polyacrylates

The thermal behaviours of zinc, cobalt, nickel and copper acrylates and their polymers were investigated. It was found that the decompositions of these compounds are complex processes. The main decomposition of the monomer was preceded by thermal polymerization. The thermal effect of this reaction was greater for zinc acrylate than for the other salts. The reaction orders and activation energies of decomposition of the monomers and the polymers were calculated and the differences discussed.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten der Acrylate von Zink, Kobalt, Nickel und Kupfer und das der entsprechenden Polymere wurde untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Zersetzung dieser Verbindungen komplexe Prozesse sind.Der Zersetzung der Monomeren ging eine thermische Polymerisation voraus. Der thermische Effekt dieser Reaktion war im Falle des Zinkacrylats grösser als bei den anderen Salzen. Die Reaktionsordnungen und Aktivierungsenergien der Zersetzung der Monomeren und Polymeren wurden berechnet und die Unterschiede diskutiert.

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, , , . , . . , . .

     

Dependence of the thermal decomposition of CuSO4·5H2O on the experimental conditions

The mechanism of thermal decomposition of CuSO₄·5H₂O is greatly influenced by the experimental conditions. Under conventional conditions, in an open crucible, the first partial reaction takes place in one step involving solid and gaseous phases. If a sample holder which creates a self-generated atmosphere is used, the reaction is separated into two consecutive processes. First the sample melts in an incongruent way, and thereafter the saturated solution formed beside solid CuSO₂·3H₂O evaporates under boiling. These two processes can be completely distinguished in the DTA curve. The selectivity of the examinations can be further increased through application of the quasi-isothermal heating technique.The two modes of decomposition can be correlated with the special phenomenon that, if the decomposition occurred according to the former mechanism, then the intermediate CuSO₄·3H₂O had stoichiometric composition, while in the latter case the compound consequently contained about 2.5% more water than that calculated.

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Zusammenfassung Der Mechanismus der thermischen Zersetzung von CuSO₄·5H₂O wird durch experimentelle Bedingungen in grossem Masse beeinflusst. Unter herkömmlichen Bedingungen, in einem offenen Tiegel, spielt sich die erste Teilreaktion in einem Schritt ab und hat sowohl feste als auch gasförmige Produktephasen zur Folge. Wird ein Probenhalter benutzt, der eine selbstgenerierte Atmosphäre erzeugt, wird die Reaktion in zwei konsekutive Vorgänge unterteilt. Zuerst schmilzt die Probe inkongruent, die dabei entstandene gesättigte Lösung (neben festem CuSO₄·3H₂O) dampft dann beim Verkochen ein. Diese beiden Vorgänge können mittels der DTA-Kurve vollkommen voneinander unterschieden werden. Die Selektivität der Untersuchung kann durch Anwendung der quasi-isothermen Heiztechnik weiter verbessert werden.Die zwei Zersetzungsarten stimmen mit der Beobachtung überein, dass bei der Zersetzung nach dem ersteren Mechanismus das Zwischenprodukt CuSO₄·3H₂O eine stöchiometrische Zusammensetzung besitzt, während es im letzteren Fall stets ungefähr 2,5% Wasser mehr enthält, als berechnet.

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. , . , . , , , . . . , , . , 2,5% .

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The authors thank Prof. E. Pungor for valuable discussions, and Miss I. Czene and Miss J. Forizs for their technical assistance.     

Progress of thermal analysis in earth sciences

The historical origins of the present state of thermal analysis investigations in geosciences are outlined. The majority of about 80 contributions to ESTAC 4 concerning geosciences dealt with applied and technical mineralogy and crystallography. Others are discussed with respect to new of improved techniques, minerals and rocks, thermodynamics and kinetics of minerals, and archeometry. Finally, subjects are suggested that could be treated at future meetings.

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Zusammenfassung Der historische Ursprung des gegenwärtigen Standes thermoanalytischer Untersuchungen auf dem Gebiet der Geowissenschaften wird diskutiert. Von den auf dem ESTAC-4 vorgestellten ca. 80 Beiträgen zu Geowissenschaften mit Schwerpunkt Angewandte und Technische Mineralogie und Kristallographie werden einige unter den Aspekten: Neue oder verbesserte Methoden, Mineralien und Gesteine, Thermodynamik und Kinetik von Mineralen, Archäometrie diskutiert. Abschliessend werden Vorgeschläge für Themen künftiger Treffen gemacht.

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. 80 ESTAS 4 , . , , , , . , .

     

Investigation of thermal characteristics of a DTA cell block

Prior to evaluating DTA curves a thorough investigation of different types of specimen holders and cell blocks should be made, which means a quantitative appraisal of heat transfer conditions. The empirical approach makes use of the thermal analogue of Ohm's law, whereR=thermal resistance. Calculation ofR gave a graphical correction of about 1 mm, which stresses the merit of computer calculation. Very small differences of the values forR between platinum and alumina sample holders were observed.R was experimentally determined at 500 K and 1000K by means of UO₂ and BaCO₃.

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Zusammenfassung Vor der Auswertung von DTA-Kurven sollte eine gründliche Prüfung der verschiedenen Typen von Probebehältern und Zellenblöcken erfolgen, was für die quantitative Abschätzung der Wärmeübertragungsverhältnisse von Bedeutung ist. Die empirische Annäherung macht von dem thermischen Analogen des Ohmschen Gesetzes Gebrauch, wobeiR der thermische Widerstand ist. Die Berechnung vonR ergab eine graphische Korrektion von etwa 1 mm, was die Vorteile der Komputerberechnung betont. Sehr kleine Unterschiede der Werte fürR wurden bei Platin-, bzw. Aluminium-Probebehältern beobachtet.R wurde bei 500 K und 1000 K mittels UO₂ und BaCO₃ auf dem Versuchswege bestimmt.

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Résumé L'exploitation des courbes ATD devrait Être précédée d'une étude approfondie de l'influence des divers types de supports d'échantillon et de cellules, c'est-à-dire d'un examen quantitatif des conditions du transfert de chaleur. L'approximation empirique utilise l'analogie thermique de la loi d'Ohm oùR est la résistance thermique. Le calcul deR donne une correction graphique d'environ 1 mm, ce qui met en relief les mérites du calcul à l'ordinateur. On n'a observé que de très petites différences entre les creusets en platine ou en aluminium contenant les échantillons. On a déterminéR expérimentalement à 500 K et à 1000 K en utilisant UO₂ et BaCO₃.

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, . R — . R 1 , . , R . R 500 1000 UO₂BaCO₃.

     

The role of binary phase diagrams in separation of stereoisomeric mixtures

Crystallization from the melt was applied to separate components of stereoisomeric mixtures. Binary phase diagrams were determined by DSC and used in the design of the crystallization process. The method is illustrated by the separation of diastereoisomeric (cis-trans) permethrinic acid and by that of the enantiomeric excess and racemic fraction of the Corey-lacton.

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Zusammenfassung Zur Abtrennung von Komponenten aus stereoisomeren Mischungen wurde die Kristallisation aus der Schmelze verwendet. Die binären Schmelzdiagramme wurden mittels DSC untersucht und zur Festlegund der Parameter des Kristallisations-prozesses genutzt. Die Methode wird-erläutert an den Beispielen (1) Trennung der Diastereomeren (cis/trans) Permethrinsäuren, (2) Abtrennung des Enantiomeren-überschusses von racemischem Corey-Lacton.

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. , . (-) .

     

Investigation of thermal decomposition of solids

Practical aspects of the studies of stages of thermal dissociation of solids, of the kinetics of the stages, and of utilization of general regularities of the process for verification of kinetic studies are discussed.

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Zusammenfassung Die praktischen Aspekte der Untersuchungen über die Stufen der thermischen Dissoziation von Festkörpern und ihrer Kinetik weiterhin über die Anwendungsmöglichkeiten der RegelmÄssigkeiten der Verifikation der kinetischen Untersuchungen werden erörtert.

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, .

     

Methodical aspects in thermal analysis of liquid crystalline substances

On the basis of experience in liquid crystal research, the optimum conditions are presented for the use of thermo-microscopy and microcalorimetry (DSC) in preliminary investigations of the general chemical, thermodynamic and kinetic behaviour. In the second step, special measurements are necessary to obtain exact results on purities, phase types, temperatures, enthalpies, and kinetic parameters of transitions in stable and metastable states.

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Zusammenfassung Ausgehend von den Erfahrungen auf dem Gebiet der Flüssigkristalle wird der optimale Einsatz von Thermomikroskopie und Mikrokalorimetrie (DSC) für allgemein-chemische, thermodynamische und kinetische Voruntersuchungen beschrieben. In einer zweiten Untersuchungsphase sind spezielle Messungen notwendig, um exakte Ergebnisse bezüglich Reinheit und Phasentypen zu erhalten sowie Temperaturen, Enthalpien und kinetische Parameter von stabilen und metastabilen Zustandsänderungen zu bestimmen.

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() , . , , , .

     

The thermal decomposition of manganese(II) sulphite trihydrate

Thermal studies have shown that manganese(II) oxide and trimanganese tetroxide are the final decomposition products when manganese(II) sulphite trihydrate is heated in nitrogen and oxygen respectively. However, in each atmosphere, there are several decomposition routes involving the intermediate formation of manganese(II) sulphate and manganese(II) sulphide. The reactions can be summarized as follows:

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Zusammenfassung Thermische Untersuchungen haben gezeigt, da\ Mangan(II)oxid und Trimangan-Tetroxid die Endprodukte der Zersetzung sind, wenn Mangan(II)sulfit Trihydrat in Stickstoff bzw. Sauerstoff erhitzt wird. In jeder der AtmosphÄren gibt es jedoch erschiedene Zersetzungswege, wobei vorübergehend Mangan(II)sulfat und Mangan(II)sulfid gebildet werden. Die Reaktionen können, wie folgt, zusammengefa\t werden:

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Résumé Les études thermiques montrent que l'oxyde de manganèse(II) et le tétroxyde de trimanganèse constituent les produits finaux de la décomposition du sulfite de manganèse(II) chauffé respectivement dans l'azote et dans l'oxygène. Cependant dans chacune de ces atmosphères, plusieurs chemins de décomposition peuvent Être suivis. Ils font intervenir la formation intermédiaire de sulfate de manganèse(II) et de sulfure de manganèse(II). Les réactions peuvent Être résumées comme suit:

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, , , , MnO Mn₃O₄. , , - (II). :

     

Formation and thermal decomposition of aluminium nitroxy compounds

During the reactions of lithium oxide with aluminium nitride, and of lithium nitride with aluminium oxide, the formation has been observed of a previously unknown compound, of composition Li₂AlNO. The course of its thermal decomposition has also been determined.

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Zusammenfassung Es wurde das Auftreten einer bisher unbekannten Verbindung der Zusammensetzung LiAlNO bei den Reaktionen von Lithiumoxid mit Aluminiumnitrid und Lithiumnitrid mit Aluminiumoxid beobachtet. Der Verlauf der thermischen Zersetzung dieser Verbindung wurde bestimmt.

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Li₂AlNO. .

     

Rate-constants for diffusion-controlled crystallization of barium tungstate from sodium tungstate melts by differential thermal analysis

Variations of rate constants in diffusion-controlled crystal growth of barium tungstate from solutions in sodium tungstate melts in platinum crucibles were studied by continuous cooling from crystallization temperaturesT ₀=800 to 1000 to below the eutectic temperature at cooling ratesR _T=0.67 to 3.37 min^–1. During the induction periods (¯t) heterogeneous nuclei slowly formed in the solution; the main crystal growth started only after the development of some excess solute concentrations (AC) at the endoil. The diffusion rate-constants for the growth increased withT ₀ andR _T. These were much smaller than the real diffusion rate-constants but higher than those for diffusion-controlled crystal growth of barium tungstate from sodium tungstate melts in alumina crucibles.

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Zusammenfassung Die Änderung der Geschwindigkeitskonstanten bei dem diffusionsbedingten Kristallwachtum von Bariumwolframat aus Lösungen von Natriumwolframatschmelzen in Platintiegeln wurde durch kontinuierliches Kühlen von den KristallisierungstemperaturenT ₀=800 bis 1000 bis zur eutektischen Temperatur unter Anwendung von Kühlgeschwindigkeiten vonR _T=0.67 bis 3.37 C min^–1 untersucht. WÄhrend der Induktionsperioden (¯t) bildeten sich in der Lösung langsam heterogene Keime; das Hauptkristallwachstum begann nur bei etwas übersÄttigter Konzentrationen der gelösten Substanz (¯C) am Ende von¯t. Die Diffusionsgeschwindigkeitskonstanten ( ) des Wachstums nahmen mitT ₀ undR _T zu. Diese waren viel niedriger als die wirklichen Diffusionsgeschwindigkeitskonstanten , jedoch höher als die des diffusionsbedingten Kristallwachstums von Bariumwolframat aus Natriumwolframatschmelzen in Aluminiumtiegeln.

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Résumé On a étudié les variations des constantes de vitesse lors de la croissance, contrÔlée par le diffusion, des cristaux de tungstate de baryum, en solution dans le tungstate de sodium fondu en creusets de platine. Le refroidissement en continu a été effectué depuis la température de cristallisationT ₀=800 à 1000 jusqu'au-dessous de la température eutectique à des vitesses de refroidissementR _T=0.67 à 3.37 C.min^–1. Pendant les périodes d'induction (¯t) des noyaux hétérogènes se forment lentement dans la solution; la croissance principale des cristaux ne commence qu'après le développement de concentrations quelque peu supérieures à la sursaturation de la substance en solution (¯C), à la fin de¯t. Les constantes de vitesse de diffusion ( ) correspondant à la croissance augmentent avec T₀ et R_T. Elles sont bien plus petites que les constantes de vitesse réelles de la diffusion _réel, mais plus élevées que celles de la croissance des cristaux, contrÔlée par la diffusion, du tungstate de baryum dans le tungstate de sodium fondu en creusets d'alumine.

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- T₀=800 1000 R _f 0.67 3.37 . (¯t) . () ¯t. T ₀ R _T. , ., , .

     

Thermal decomposition of metal polyacrylates

Results of thermal and pyrolysis-GC/MS analyses of Na, Ca and Mg polyacrylates are presented. It was confirmed that the main decomposition reactions of the Na salt take place in the temperature range 420 – 470 and those of the other two polymers in the range 450–490. It was found that the solid residue after decomposition was the metal carbonate or oxide, while the volatile products consisted of H₂, CO, CO₂, saturated and unsaturated hydrocarbons (including cycloolefins and aromatic hydrocarbons) and aliphatic ketones. This suggests that the thermal decomposition of the metal polyacrylates proceeds via side-chain splitting and breaking of the main chain of the polymer, without retropolymerization.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse der Thermo- und Pyrolyse-GC/MS-analysen von Na-, Ca- und Mg-Polyacrylaten werden beschrieben. Es wurde bestÄtigt, dass die Hauptzersetzungsreaktionen des Natriumsalzes im Temperaturbereich von 420 bis 470, jene der anderen zwei Polymeren im Bereich von 450 bis 490 ablaufen. Es wurde nach der Zersetzung ein fester Rückstand von Metallkarbonat oder -oxid gefunden, wÄhrend die flüchtigen Produkte aus N₂, CO, CO₂, gesÄttigten und ungesÄttigten Kohlenwasserstoffen (darunter Zykloolefinen und aromatischen Kohlenwasserstoffen) und aliphatischen Ketonen bestanden. Dies lÄsst darauf schliessen, dass sich die thermische Zersetzung der Metallpolyacrylate über die Abspaltung der Seitenkette und der Spaltung der Hauptkette des Polymers ohne Retropolymerisation vollzieht.

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Résumé On présente les résultats des analyses thermiques et des produits de décomposition pyrolytique par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse (GC/MS) des polyacrylates de Na, Ca et Mg. On confirme que la réaction de décomposition principale du sel de sodium a lieu entre 420 et 470 et celle des deux autres polymères entre 450 et 490. On trouve que le résidu solide après décomposition est le carbonate ou l'oxyde du métal, tandis que les produits volatils consistent en N₂, CO, CO₂, en hydrocarbures saturés et non-saturés (y compris les cyclooléfines et hydrocarbures aromatiques) et en cétones aliphatiques. Cela permet de supposer que la décomposition thermique des polyacrylates métalliques s'effectue par coupure de la chaÎne latérale et par rupture de la chaÎne principale du polymère, sans rétropolymérisation.

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-- -- Na, Ca Mg. , 420–470, — 450–490. , . H₂, CO, CO₂, , , . , .