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.     

Supercooling phenomena in the binary systems: Acetamide-electrolytes

This paper presents a final discussion on studies of solutions of electrolytes in molten acetamide. These studies deal with cryoscopic and ultrasonic (by shear waves) techniques and reveal the complexity of the behaviour of these systems due to strong ion-solvent interactions.

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Zusammenfassung Die über Lösungen von Elektrolyten in geschmolzenem Acetamid ausgeführten Untersuchungen werden diskutiert. Diese Untersuchungen erstrecken sich auf kryoskopische und Ultraschall-Methoden und vermitteln ein Bild von der durch starke Ionen-Lösungsmittel-Wechselwirkungen bedingten Komplexität des Verhaltens dieser Systeme.

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. , - - .

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Thanks are due to CNR and MPI (Rome) for financial support, and to R. Borgarucci for technical assistance.     

Solid state reaction between dichromates and oxalates

The thermal investigation of the reaction taking place between dichromates and oxalates in the solid state has been done taking two systems of potassium dichromate-potassium oxalate and sodium dichromate-sodium oxalate. The techniques employed include thermogravimetry, differential thermal analysis, infrared spectroscopy and X-ray diffraction studies. The results indicate a stoichiometric reaction of dichromate and oxalate in 11 ratio to give the corresponding chromate as the sole product.

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Zusammenfassung Anhand der Systeme Kaliumdichromat-Kaliumoxalat bzw. Natriumdichromat-Natriumoxalat wurde eine thermische Untersuchung der Festkörperreaktion zwischen Dichromaten und Oxalaten durchgeführt. Dazu wurden thermogravimetrische, dififerentialthermoanalytische, IR-spektroskopische und Röntgendiffraktionsverfahren angewendet. Im Ergebnis zeigte sich eine stöchiometrische Reaktion von Dichromat und Oxalat im Verhältnis 11, die das entsprechende Chromat als einziges Produkt liefert.

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, , — — . , 11 .

     

Effect of stirring on the Belousov-Zhabotinskii reaction: A problem of interpretation

It is probable that different phenomena attributed to mechanical stirring during the Belousov-Zhabotinskii (BZ) reaction are caused by atmospheric oxygen and, as far as our experiments show, they have nothing to do with dissipative structures or with the turbulence of the reacting mixture.

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Synthesis and Dehydrohalogenation of 3 β-Chloro-5 α,7 α-dibromo-6-ketosteroids of the Stigmastane and Cholestane Series

3-Chloro-5,7-dibromo-6-ketosteroids 5a and 5b are synthesized from -sitosterol (1a) and cholesterol (1b). Dehydrohalogenation of these forms 7-bromo-2,4-dien-6-ones (6a-b), 2,4-dien-6-ones (7a-b), and 14-hydroperoxy-2,4,7-trien-6-ones (8a-b). Woodward hydroxylation of dienone 6a produces 2-iodo-7-bromo-3-acetoxy-⁴-6-ketone 9 and 7-bromo-2,3-diacetoxy-⁴-6-ketone 10. 2-Iodo-3-acetoxy-^4,7,14-trien-6-one 11 is prepared analogously from trienone 8a.     

Identification of nitride inclusions in steel using differential thermal analysis and evolved gas analysis

A preliminary study has been made of the feasibility of applying differential thermal analysis/evolved gas analysis (DTA/EGA) to the identification and estimation of nitrides in residues extracted from iron base alloys. A set of commercially available nitride powders have also been examined.The results showed that EGA traces are more informative than the DTA observations and, additionally, provide an estimate of the total nitrogen present. Residues from steels often contain elemental carbon and this complicates the interpretation of the DTA and EGA traces. It is generally concluded that the DTA/EGA technique is useful in identifying nitrides but should be ancilliary to other techniques such as X-ray diffraction.

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Zusammenfassung Eine Vorstudie wurde durchgeführt um die Einsatzmöglichkeit der Differentialthermoanalyse/Emittierte Gasanalyse (DTA/EGA) zur Identifizierung und Abschätzung der Nitride in aus Eisenbasenlegierungen extrahierten Rückständen zu prüfen. Eine Reihe handelsüblicher Nitridpulver wurde ebenfalls untersucht.Die Ergebnisse zeigten, daß EGA-Spuren informativer sind als die DTA-Beobachtungen und überdies eine Schätzung des Gesamtstickstoffgehaltes gestatten. Rückstände aus Stählen enthalten oft Kohlstoff und dies erschwert die Deutung der DTA- und EGA-Spuren. Im Allgemeinen kann gefolgert werden, daß die DTA/EGA-Technik bei der Identifizierung von Nitriden nützlich ist, doch nur als Ergänzung anderer Techniken, wie z. B. die Röntgendiffraktion, eingesetzt werden sollte.

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Résumé On a effectué une étude préliminaire pour rechercher si l'emploi conjugué de l'analyse thermique différentielle et de l'analyse des gaz émis (ATD/AGE) pouvait servir à l'identification et à l'estimation de la teneur des nitrures présents dans les résidus d'extraction des alliages à base fer. On a également examiné une série de nitrures en poudre disponibles commercialement.Les résultats ont montré que les enregistrements d'AGE fournissent davantage de renseignements que les courbes ATD car ils donnent en plus la valeur de l'azote total présent. Les résidus d'extraction des aciers contiennent souvent du carbone élémentaire, ce qui complique l'interprétation des enregistrements d'ATD et d'AGE. L'étude permet de conclure qu'en général la technique d'ATD/AGE est utile pour identifier les nitrures, mais qu'elle devrait être utilisée comme méthode auxiliaire vis-à-vis d'autres techniques, par ex. la diffraction des rayons X.

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The authors would like to express their thanks to the Directors of the British Steel Corporation, Tubes Division for permission to publish this paper.     

Catalytic activity of transition metal silicides in hydrogen oxidation

The catalytic activity of transition metal silicides in H₂ oxidation is much higher compared to metal-like carbides, which can be due to the lower electronegativity of silicon compared to carbon.

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The structures and thermal decomposition of cupric mono,di and trichloracetates

Magnetic moment measurements and ultra-violet diffuse reflectance spectroscopy have been used to investigate the structure of the chloroacetates of copper(II). These studies indicate that cupric monochloroacetate dihydrate is dimeric and cupric trichloracetate tetrahydrate is monomeric. Cupric dichloracetate tetrahydrate forms an intermediate case. The thermal decomposition of these compounds under nitrogen has been studied using thermogravimetry and differential thermal analysis, together with analysis of the products of the decomposition. The major organic product formed in the thermal decomposition of the mono- and dichloracetates is the corresponding chlorinated acetic acid; the solid inorganic product is cuprous chloride. Thermal decomposition of the trichloracetate yields cupric chloride and a mixture of trichloracetic acid and trichloracetyl chloride.

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Zusammenfassung Messungen des magnetischen Momentes sowie diffuse UV-Remissionspektroskopie wurden zur Untersuchung der Struktur der Kupfer(II)-chloracetate eingesetzt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß Kupfermonochloracetat-Dihydrat dimer und Kupfertrichloracetat-Tetrahydrat monomer ist. Das Kupferdichloracetat-Tetrahydrat bildet hierbei eine Zwischenstufe. Die thermische Zersetzung dieser Verbindungen wurde in Stickstoffatmosphäre unter Anwendung der Thermogravimetrie und Differentialthermoanalyse untersucht, bei gleichzeitiger Analyse der Zersetzungsprodukte. Das bei der thermischen Zersetzung des Mono- und Dichloracetats gebildete organische Hauptprodukt ist die entsprechende chlorierte Essigsäure; der feste anorganische Rückstands das Kupfer(I)-chlorid. Die thermische Zersetzung des Trichloracetats ergibt Kupfer(II)-chlorid sowie eine Mischung von Trichloressigsäure und Trichloracetylchlorid.

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Résumé La mesure du moment magnétique et la spectroscopie de réflexion diffuse dans l'U. V. sont utilisées pour étudier la structure des chloroacétates de cuivre (II). Les résultats indiquent que le monochloroacétate de cuivre (II) dihydraté est dimère et que le trichloroacétate de cuivre (II) tétrahydraté est monomère. Le dichloroacétate de cuivre (II) tétrahydraté représente un cas intermédiaire. La décomposition de ces composés dans l'azote a été suivie par thermogravimétrie et analyse thermique différentielle, en analysant simultanément les produits de décomposition. Le principal produit organique formé lors de la décomposition thermique des mono et dichloroacétates est l'acide chloroacétique correspondant; le produit solide inorganique est le chlorure de cuivre (I). La décomposition thermique du trichloroacétate fournit le chlorure de cuivre (II) et un mélange d'acide trichloracétique et de chlorure trichloroacétylique.

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(II). , (II) , (II) - . (II) . , , . , - , , (I). (II) (II) .

     

Interaction between particles in solution and the mechanism of dihydrogen activation in base catalyzed isotope exchange reactions

A previously suggested mechanism for the H-D isotope exchange of dihydrogen with aqueous alkaline and amide-ammonia solutions is discussed to be generalized and extended to hydrogen isotope exhange with other protolytic solvents.

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Chlorination of V2O5 by CCl4. The proposed reaction mechanism

Initial stage of the reaction of CCl₄ with V₂O₅ has been studied by MS and XPS techniques. According to the proposed mechanism dissociatively chemisorbed CCl₄ transforms to CO₂ via adsorbed COCl₂, while surface vanadium atoms involved are gaining step by step two chlorine atoms before the formation of the volatile end-product VOCl₃.

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CCl₄ V₂O₅ . - CCl₄ CO₂ COCl₂, VOCl₃.

     

Thermal reactions of inorganic hydroxy-compounds under applied electric fields

The effect of electric fields on the thermal dehydration of amorphous hydrated iron(III) oxide under oxidizing, inert and reducing atmospheres was studied by X-ray diffractometry. In oxidizing and inert atmospheres, the transformation to-Fe₂O₃ was enhanced by electric fields, especially at the negative electrode. The crystallite size of the product was also greatest at the negative electrode. Both results are explained in terms of the migration of protons to the negative electrode, where they subsequently form water which acts as a nucleating agent for the crystalline phase. In reducing atmospheres the formation of Fe₃O₄ and FeO at the expense of Fe₂O₃ is facilitated by electric fields, particularly at the negative electrode. Possible reaction mechanisms are considered, and the role of protons in stabilizing defect-spinel intermediates and products is discussed.

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Zusammenfassung Der Einfluß eines elektrischen Feldes auf die thermische Dehydratisierung des amorphen hydratisierten Eisen(III)oxids in oxidierenden, inerten und reduzierenden Atmosphären wurde durch Röntgendiffraktometrie untersucht. In oxidierenden und inerten Atmosphären wurde die Umwandlung zu -Fe₂O₃ durch elektrische Felder gefördert, besonders an der negativen Elektrode. Die Form der Kristallite des Produkts war ebenfalls an der negativen Elektrode am größten. Beide Ergebnisse werden durch die Proteinwanderung zur negativen Elektrode erklärt, wo diese Wasser bilden, das für die kristalline Phase als Keimbildner fungiert. In reduzierenden Atmosphären wird die Bildung von Fe₃O₄ und FeO auf Kosten von Fe₂O₃ durch elektrische Felder besonders an der negativen Elektrode erleichtert. Mögliche Reaktionsmechanismen werden erörtert und die Rolle der Protonen bei der Stabilisierung defekt-spineller Zwischenstufen und Produkte besprochen.

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Résumé L'effet d'un champ électrique sur la déshydratation thermique de l'oxyde de fer(III) hydraté amorphe a été étudié par diffractométrie des rayons X, dans des atmosphères oxydante, inerte et réductrice. En atmosphères oxydante et inerte, le champ électrique facilite la transformation en -Fe₂O₃, en particulier à l'électrode négative. La taille des cristaux formés est également plus élevée à l'électrode négative où il se forme de l'eau qui agit comme agent de nucléation de la phase cristalline. En atmosphère réductrice, le champ électrique facilite la formation de Fe₃O₄ et FeO, aux dépens de Fe₂O₃, en particulier à l'électrode négative. On considère les mécanismes de réaction possibles et on discute le rôle des protons sur la stabilisation des produits et des intermédiaires défauts-spinelles.

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- (III) , . -Fe₂O₃ , , . , , . Fe₃O₄ FeO Fe₂O₃ . , .

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The author is indebted to P. J. Melling for assistance with the measurements in H₂/N₂ atmospheres.     

Combined thermoanalytical-mass-spectrometric investigation of crupodexR dextranomer

A cross-linked dextranomer, which is used as a wound drying and cleansing powder (Crupodex^R), has been investigated by several thermoanalytical methods. First the TG, DTG and DTA characteristics were studied and compared with those of another product (Debrisan^R), marketed earlier. The TG curves were also used for the examination of water uptake and the drying process. The traces of organic solvents (mainly ethanol) remaining from the manufacturing process were studied with a quadrupole mass-spectrometer coupled to a derivatograph. From the results of these experiments, several conclusions were drawn about the mechanism of water and solvent uptake.

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Zusammenfassung Crupodex^R-Puder, ein vernetztes Dextranomer zum Trocknen und Säubern von Wunden, wurde mittels einiger thermoanalytischer Methoden untersucht. Zuerst wurden die TG, DTG und DTA Charakteristiken betrachtet und mit denen eines schon früher auf den markt gekommenen Produktes (Debrisan^R) verglichen. Die TG-Kurven wurden auch zur Untersuchung der Wasseraufnahme- und Trocknungsprozesse verwendet. Aus dem Produktionsprozeß verbliebene Lösungsmittelreste — hauptsächlich Ethanol — wurden mit einer Instrumentenanordnung Quadrupolmassenspektrometer-Derivatograph bestimmt. Mittels dieser Ergebnisse konnten einige Schlußfolgerungen betreffs des Mechanismus der Wasser- und Lösungsmittelaufnahme getroffen werden.

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Formation of nitrogen oxides during the oxidation of nitromethane on copper-chromium catalyst

Principles of the oxidation of nitromethane on a 30% CuCr₂O₄/-Al₂O₃ catalyst over the temperature range from 210 to 485 °C have been studied. The conversion of bound nitrogen to oxides depends on initial concentrations of nitromethane and oxygen in the range corresponding to the complete conversion of nitromethane (350–485 °C). The composition of oxidation products is determined by the oxygen to nitromethane ratio.

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30% CuCr₂O₄/-Al₂O₃ 210–485°C. (350–485°C) . , .

     

On the dissociation mechanism of carbonates and their isomorphous mixture

The thermal decomposition processes of carbonate minerals are analyzed by comparison of the notions on chemical bonds in crystals and modern concepts on solid-phase reactions. It is shown that depending on the mechanism of thermal dissociation, the carbonate minerals most widespread in nature may be divided into two groups: first, CaCO₃, SrCO₃ and BaCO₃, characterized by decomposition temperatures close to the equilibrium values and undergoing recombination on cooling; and second, MgCO₃, MnCO₃, FeCO₃ and ZnCO₃, with dissociation temperatures exceeding the equilibrium values by 250° and recombining only at high partial pressures of CO₂ (above 1000 bar).

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Zusammenfassung Die thermischen Zersetzungsprozesse von Carbonatmineralien wurden auf der Basis der Vorstellungen über die chemischen Bindungen in Kristallen und moderner Konzeptionen über Festphasenreaktionen analysiert. Es wird gezeigt, dass die in der Natur weitverbreitetsten Carbonatmineralien, abhängig vom Mechanismus der thermischen Zersetzung, in zwei Gruppen unterteilt werden können: die erste umfasst CaCO₃, SrCO₃ und BaCO₃ und ist durch Zersetzungstemperaturen nahe den Gleichgewichtswerten und durch Rekombination beim Abkühlen charakterisiert, zur zweiten gehören MgCO₃, MnCO₃, FeCO₃ und ZnCO₃ mit Dissoziationstemperaturen, die die Gleichgewichtswerte um etwa 250° überschreiten, und die nur bei hohen CO₂-Partialdrücken (über 1000 bar) rekombinieren.

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, . , , . CaCO₃, SrCO₃, BaCO₃ , . MgCO₃, MnCO₃, FeCO₃, ZnCO₃ , 250°, ( 1000 .).

     

Study of CO and H2 sorption on supported bimetallic Pd?Pb catalysts

With increasing the lead content both CO and hydrogen sorption drop considerably. The influence of lead can be observed starting from a concentration of 0.5%. This may indicate that the surface is enriched in lead atoms.

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CO, H₂. , 0,5%. .

     

Thermal analysis of the interaction between stearic acid and pyrophillite or talc. IR and DTA studies

Pyrophyllite and talc sorb stearic acid on edge surfaces. The grinding of clay-stearic acid associations in the presence of alkali halides converts some of the acid into the ionic form, this occurring more readily with talc than with pyrophyllite. Heating in a closed or semi-closed system causes dissociation of stearic acid adsorbed on talc, but not on pyrophyllite. The infrared absorption frequencies of the adsorbed ionic form vary with the clay mineral and the amount of water present. The thermal stabilities of the clay-stearic acid associations depend on the rate of escape of the acid, which is determined by the strength of bonding to the clay and the nature of the system, and on the degree of dissociation of the acid on the clay surfaces.

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Zusammenfassung Pyrophyllit und Talk adsorbieren Stearinsäure an den Kantenoberflächen. Beim Verreiben von Ton-Stearinsäure-Assoziaten in Gegenwart von Alkalihaliden wird ein Teil der Säure in die ionische Form überführt, und zwar leichter mit Talk als mit Pyrophyllit. Aufheizen im geschlossenen oder halbgeschlossenen System bewirkt eine Dissoziation der an Talk, aber nicht der an Pyrophyllit adsorbierten Stearinsäure. IR-Absorptionsfrequenzen der adsorbierten ionischen Form sind abhängig vom Tonmineral und der anwesenden Wassermenge. Die thermische Stabilität der Ton-Stearinsäure-Assoziate hängt von der Geschwindigkeit der Abgabe der Säure ab, die durch die Stärke der Bindung an das Tonmineral, also der Natur des Systems, und durch den Dissoziationsgrad der Säure an der Tonmineraloberfläche bedingt ist.

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. - , , . , , . . — , , .

     

Thermal decomposition of CaCO3 in the presence of calcium fluoride

The thermal decompositoon of calcium carbonate mixed with calcium fluoride was examined by means of simultaneous TG, DTG and DTA. The temperature range of CaCO₃ decomposition shifted to higher temperatures as a result of CaCO₃-CaF₂ eutectic formation. The temperature of melting of this eutectic was in the temperature range of CaCO₃ decomposition, and therefore all factors which increase the partial pressure of CO₂ (such as the thickness of the sample layer, the shape of the crucible, the heating rate, etc.) influence the amount of the liquid phase. The DTA curves can be regarded as the sum of three endothermic effects occurring almost simultaneously: decomposition of CaCO₃ in the solid phase, melting of the eutectic, and decomposition of CaCO₃ present in the liquid phase.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Calciumcarbonat-Calciumfluorid-Mischungen wurde durch simultane TG-DTG-DTA untersucht. Der Bereich der CaCO₃-Zersetzung wird infolge der Bildung des CaCO₃-CaF₂-Eutektikums zu höheren Temperaturen verschoben. Die Schmelztemperatur dieses Eutektikums liegt im Temperaturbereich der CaCO₃-Zersetzung, deshalb haben alle Faktoren, die den Partialdruck des CO₂ beeinflussen (Schichtdicke der Probe, Tiegelgeometrie, Aufheizgeschwindigkeit usw.) auch Einfluss auf die Menge der entstehenden flüssigen Phase. Die DTA-Kurven entstehen durch Überlagerung von 3 endothermen Effekten, die fast gleichzeitig ablaufen: Zersetzung von CaCO₃ in fester Phase, Schmelzen des Eutektikums, Zersetzung von CaCO₃ in flüssiger Phase.

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, . , CaCO₃-CaF₂. , ₂ ( , , .) . : , , .

     

Selectivity of catalytic processes under forced cyclic operation

The influence of oscillations in the feed concentration on the selectivity of a catalytic process has been studied for parallel reactions. The selectivity increase in periodic operations depends on both the type of kinetic functions and the non-steady-state properties of the catalysts.

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