Studies on the hydration of calcium aluminates

The hydration reactions of calcium aluminate in water and in Na₂CO₃ solution have been investigated using calorimetric, DTA, DTG and XRD methods.

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Zusammenfassung Die Hydratisierung von Calciumaluminate in Wasser und Na₂CO₃-Lösungen wurde mittels kalorimetrischer, DTA, DTG und XRD untersucht.

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, , - , .

     

Positions of steady states in two-component chemical systems

The general kinetic equation for two-component chemical systems is analyzed. It is shown that the positions of steady states in concentration spaces can be detected by a qualitative analysis of the chemical mechanism.

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. , .

     

Thermal decomposition of homo- and copolymers of isobutylene

The thermal properties of polyisobutylene and isobutylene-isoprene copolymers were studied. Thermal curves were interpreted with regard to supplementary data. It was found that the degradation of both homo- and copolymers proceeds to a much higher extent in air than in argon. It follows from the results that peroxide formation plays a significant role in the degradation of this group of polymers.This finding correlates well with the influence of dicumyl peroxide and phenyl--naphthylamine on the thermal properties of the isobutylene polymers investigated in this work.

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Zusammenfassung Die thermischen Eigenschaften von Polyisobutylen- und Isobutylen-Isopren-Kopolymeren wurden untersucht. Die thermischen Kurven wurden unter Berücksichtigung ergänzender Angaben gedeutet. Es wurde festgestellt, dass die Zersetzung sowohl von Homoals auch von Kopolymeren in Luft in einem viel grösseren Ausmass verläuft, als in Argon. Aus den Ergebnissen folgt, dass die Peroxidbildung bei der Zersetzung dieser Gruppe von Polymeren eine bedeutende Rolle spielt.Diese Aussage ist in guter Übereinstimmung mit dem Einfluss von Dicumylperoxid und Phenyl- naphthylamin auf die thermischen Eigenschaften der untersuchten Isobutylenpolymere.

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Résumé On a étudié les propriétés thermiques des copolymères polyisobutylène et isobutylèneisoprène. On a interprété les courbes thermiques en considérant des données supplémentaires. On a établi que la dégradation tant des homoque des copolymères s'effectue d'une manière beaucoup plus importante dans l'air que dans l'argon. Nos résultats montrent que la formation du peroxyde joue un rôle important sur la dégradation de ce groupe de polymères.Cette conclusion est en bon accord avec l'influence du peroxyde de dicumyle et de la phényl-naphtylamine sur les propriétés thermiques des polymères d'isobutylène étudiés dans notre travail.

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Thermal decomposition of ammonium permanganate

The parent material, ammonium permanganate, was carefully decomposed in air at 120°. The product, referred to as the starting material (SM), was then subjected to thermal treatment in air for 5 hr in the temperature range 150–1200°. Chemical analysis of SM indicated that the main decomposition product of NH₄MnO₄ was Mn₂O₃, together with MnO₂, NH₄NO₃, H₂O and O₂. Mn₃O₄ started to form at 900°. The infrared spectra of various calcination products revealed the retention of NH ₄ ⁺ in the lattice structure up to 300°, and reflected the presence of excess oxygen as coordinated O ₂ ^– . The TG, DTA and IRA results on SM supported the chemical analysis data. X-ray analysis was carried out for phase identification and to follow transformations and the formation of a solid solution between MnO₂ and Mn₂O₃.

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Zusammenfassung Die Muttersubstanz, Aramoniumpermanganat, wurde in Luft bei 120° vorsichtig zersetzt. Das dabei erhaltene Ausgangsmaterial (SM) wurde danach in Luft 5 Stunden im Temperaturbereich von 150–1200° thermisch behandelt. Die chemische Analyse von SM ergab, daß als Hauptprodukt der Zersetzung von NH₄MnO₄, Mn₂O₃ auftritt neben MnO₂, NH₄NO₃, H₂O und O₂. Die Bildung von Mn₃O₄ beginnt bei 900°. Aus Infrarotspektren verschiedener Kalzinierungsprodukte ist ersichtlich, daß in der Gitterstruktur NH ₄ ⁺ bis 300° zurückgehalten wird und überschüssiger Sauerstoff in Form von koordiniertem O₂ vorliegt. Die Ergebnisse der TG-, DTA- und IRA-Untersuchungen von SM bestätigen Daten der chemischen Analyse. Mittels Röntgenanalyse wurden die Phasen identifiziert und der Verlauf der Phasenübergänge und der Bildung einer festen Lösung zwischen MnO₂ und Mn₂O₃ verfolgt.

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120°. , , 5 150–1200°. , , , , . 900° Mn₃O₄. 300° - O ₂ ^– . , . , .

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Paper presented at the World Conference on Thermal Analysis, Madeira (Portugal), 1986.     

Study of the polymerization of some methacrylic acid esters by differential scanning calorimetry

The strengths of the gel effect, and the monomer conversions at which the gel effect sets in for the polymerizations of some methacrylic acid esters, were determined at different temperatures from the courses of polymerization measured by differential scanning calorimetry. It was found that the strength of the gel effect is greatly influenced by the reaction temperature and the ester residue in the molecule of the monomer, whereas the critical conversion for individual monomers is practically independent of the reaction temperature in the measured interval, but is strongly dependent on the length of the ester residue.

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Zusammenfassung Die Stärke des Geleffektes und die Monomerkonversion, bei der der Geleffekt bei der Polymerisation einiger Methacrylsäureester einsetzt, werden aus dem Verlauf der Polymerisation in Abhängigkeit von der Temperatur mittels DSC gemessen. Es wurde festgestellt, daß die Stärke des Geleffekts stark von der Temperatur und dem Esterrest im Molekül des Monomeren beeinflußt wird, während die kritische Konversion individueller Monomere praktisch unabhängig von der Temperatur im untersuchten Bereich ist, jedoch im starken Maße von der Länge des Esterrestes abhängt.

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- , - , . , . , - , , .

     

Oxidative conversion of butane and pentane on superacid catalysts

Catalytic properties of AlBr₃, AlBr₃–CuCl₂ and AlBr₃–NiSO₄ in liquid-phase conversion of butane and pentane have been examined. A possibility for the oxidative condensation has been revealed due to both the stoichiometric reduction of Ni²⁺ and Cu²⁺ ions entering into the composition of superacid catalysts, and the catalytic oxidation in the presence of bromine as an oxidant. Nature of the centers responsible for the oxidative condensation of lower paraffins is discussed.

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AlBr₃; AlBr₃–CuCl₂; AlBr₃–NiSO₄ . , Ni²⁺, Cu²⁺, , . , .

     

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, . . .

     

Hydrogenolysis of n-butane on Ni-Pd/SiO2 catalysts

Supported Ni-Pd/SiO₂ catalysts of different Ni and Pd composition were studied in n-butane hydrogenolysis. The reaction rate, selectivity towards methane, ethane and propane were determined. On the basis of these data the relationship between the size and composition of the active center and the possibility of surface segregation of one of the components is discussed.

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Ni-Pd/SiO₂ Ni Pd -. , . .

     

Possibilities of applying the Piloyan method of determination of decomposition activation energies in the differential thermal analysis of polynitroaromatic compounds and their derivatives

The Piloyan activation energiesE, as well as the initial exotherm temperaturesT _D, are determined for sixN-monoalkyl- and fiveN,N-dialkyl-2,4,6-trinitroanilines. By comparison withR _f-factors, orR _M-functions of paper chromatography, the molecular-structural dependences ofE andT _D are studied for these compounds. Relationships are also found between the termE · T _D ^–1 and theR _M-functions. The effects are discussed of the introduction of the 6-nitro group into the TV-substituted 2,4-dinitroanilines, and of the introduction of the 4-nitro group into the 2,6-dinitro analogues, upon the thermal stabilities of the resulting 2,4,6-trinitroanilines.

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Zusammenfassung Die AktivierungsenergienE nach Piloyan und die Anfangswerte der ExothermenT _D der sechsN-monoalkyl- und fünfN,N-Dialkyl-2,4,6-trinitroaniline wurden bestimmt. Unter Berücksichtigung des Vergleichs mitR _f-Faktoren oderR _M-Funktionen der Papierchromatographie wurden die molekularstrukturellen AbhÄngigkeiten der WerteE undT _D dieser Verbindungen untersucht. ZusammenhÄnge wurden auch zwischen dem AusdruckE · Tw _D ^–1 und denR _M-Funktionen gefunden. Der Einfluss der Einführung der 6-Nitrogruppe in dieN-substituierten 2,4-Dinitroaniline, sowie der Einfluss der Einführung der 4-Nitrogruppe in 2,6-Nitroanaloge auf die ThermostabilitÄt der resultierenden 2,4,6-Trinitroaniline werden erörtert.

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Résumé On a déterminé les énergies d'activation par la méthode de Piloyan ainsi que les températures initialesT _D de l'effet exothermique de sixN-monoalcoyl- et cinqN,N-dialcoyl-2,4,6-trinitroanilines. En se référant aux facteursR _F ou aux valeurs des fonctionsR _M en Chromatographie sur papier, on a étudié la dépendance entre les valeurs deE et deT _D sur les caractéristiques moléculaires-structurales de ces composés.On a également trouvé des rapports entre le termeE · T _D ^–1 et les fonctionsR _M. On discute l'influence de l'introduction du groupe 6-nitro dans les 2,4-dinitroanilinesN-substituées ainsi que l'influence de l'introduction du groupe 4-nitro dans les 2,6-dinitro analogues sur la stabilité thermique des 2,4,6-trinitroanilines qui en résultent.

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N-- N,N--2,4,6- E , T _D. R _f,- R _M — , - E T _D. E.T _D ^–1 R _M-. 6N- 2,4- 4 2,6- 2,4,6- .

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The authors would like to thank Mrs. Anna Colláková for careful DTA measurements, and Dr. Ladislav Smolka for help in the treatment of the measured results with the Wang 600 computer.     

Acidity and oxidation activity of MoO3?UO3/SiO2 catalysts

The effect of UO₃ on the acidity of MoO₃–UO₃/SiO₂ catalysts has been studied by means of infrared spectroscopy of adsorbed pyridine. The surface acidity exhibited a maximum for the same U/(U+Mo) atomic ratio (=0.11) that yielded a maximum in total conversion for isobutene oxidation. The catalytic properties for oxidation are discussed in terms of the acidic properties of the samples.

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UO₃ MoO₃–UO₃/SiO₂ . U/(U+Mo)=0,11, . , .

     

Adaption of thermal analysis for the study of water vapour adsorption isotherms

Water vapour adsorption processes and equilibria on adsorbents with polar surfaces can be well tested with an adsorption method combined with thermal analysis. The first step involves the comparison of isothermal desorption-adsorption curves and thermal curves; in the second step different equilibrium points of the adsorption isotherms are tested by means of thermal analysis.Some examples of building materials are presented to demonstrate the possibilities of the method. The types of adsorption isotherms for the samples were formally equal in all examples; only the complex method presented was able to reveal that formation of the equilibiria was induced by essentially different processes. Such processes are: physical adsorption depending on the structure of the adsorbent and the activity of the external active centres, chemisorption, chemical reaction in the solid/vapour system and chemical reaction in the water phase condensed in the capillaries.

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Zusammenfassung Prozesse und Gleichgewichte der Wasserdampfadsorption an Adsorbenten mit polarer Oberfläche können gut mit einer mit thermischer Analyse kombinierten Adsorptionsmethode getestet werden. Der erste Schritt der Methode schließt den Vergleich der Desorptions-Adsorptionsisothermen und der thermischen Kurven in sich ein, im zweiten werden Gleichgewichtspunkte der Adsorptionsisothermen durch thermische Analyse getestet.Am Beispiel von einigen Baumaterialien werden die Möglichkeiten dieser Methode demonstriert. Die Adsorptionsisothermen waren formell in allen Fällen vom gleichen Typ und nur die vorgestellte komplexe Methode ergab, daß die Ausbildung des Gleichgewichtes durch grundsätzlich verschiedene Prozesse erfolgt. Solche Prozesse sind: von der Struktur des Adsorbenten und der Aktivität der aktiven Oberflächenzentren abhängige physikalische Adsorption Chemisorption, chemische Reaktion im Festkörper/Dampf-System und in der in Kapillaren kondensierten wässrigen Phase.

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- , . — . — . . , . : , , , — , .

     

Infrared study of the interaction of nitric oxide with CuY zeolites

Infrared studies of the interaction of NO with CuY–A zelites have been made over the temperature range from –100°C to 400°C. Several forms of NO adsorption have been found, in particular, a stable cis-dimer at low temperatures.

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- (–100+400°C) NO CuY–A . NO, ë - .

     

Quantitative determination by differential thermal analysis of the heat liberated in the thermoluminescence of natural calcite

The paper presents results of the experimental determination of the quantity of heat liberated during the thermoluminesence (TL) of natural calcite.As the method for experimental investigation, quantitative differential thermal analysis was used, in which the reference was natural calcite which had previously been thermally treated at 623 K for 60 min to eliminate the TL effect.It was established that during the TL of natural calcite 7.11 J/g is liberated, which is in accordance with results obtained by estimating possible values of the concentration of charge carriers at trapping centers and the energy liberated by elementary recombination process.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse der experimentellen Bestimmung der während des TL-Prozesses von natürlichem Calcit freigesetzten Währmemenge werden vorgestellt.Bei den Versuchen wurde die quantitative Differentialthermoanalyse mit natürlichem Calcit als Referenzsubstanz eingesetzt, welcher vorher bei 623 K 60 Minuten zur Eliminierung des TL-Effekts thermisch behandelt worden war.Es wurde festgestellt, dass während des TL-Prozesses von natürlichem Calcit 7.11 J/g freigesetzt wurden. Dies stimmt mit den durch Schätzung der möglichen Konzentrationswerte der Änderungsträger in den Einschlusszentren und der durch elementare Rekombinationsprozesse freigesetzten Energie erhaltenen Ergebnissen überein.

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, . , , 60 . 623 . , 7.11 / , , .

     

Modification of the catalyst surface in 1,2-dichloroethane decomposition

The strong and irreversible chemisorption of substrate or (and) reaction products (self-poisoning of catalyst surface) has been found to account for an activity decrease and changes in catalytic selectivity in the reaction. The mechanism of 1,2-dichloroethane (1,2-DCE) decomposition has been discussed.

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1,2- (1,2-), , . , — — () («» ) . 1,2-.

     

Kinetics of thermal decomposition of diacyl peroxides in the presence of aerosil

In the presence of aerosil the thermal decomposition of the polymeric peroxide of sebacic acid is enhanced proportionally to the filler weight fraction in the reaction system. This is attributed to the interaction of peroxide groups with acidic groups on the aerosil surface and their decomposition according to a nonradical mechanism unlike the homolytic radical decomposition in solution.

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, , . .

     

Catalytic activity of the CaO?CaF2 system

Cao–CaF₂ catalysts containing 0–100%CaF₂ have been studied concerning their activity in different reactions. Maxima of activity for butene isomerization and isopropanol decomposition as well as selectivity for the alcohol dehydration were found for the sample with equimolar ratio of the components. No sample was active in cumene cracking. Suggestions are made concerning the reaction mechanisms and the active centers involved.

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CaO–CaF₂, 0–100% CaF₂, . , , . . .

     

Asymmetric hydrogenation of tryptophan precursors catalyzed by rhodium-DIOP complexes

Z-2-benzamido(acetamido)-3-(3-indolyl)-2-propenoic acids were hydrogenated with neutral and cationic rhodium(I) complexes containing the chiral diphosphine (–) or (+)–2,3-isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(diphenylphosphino)-butane [(–) or (+)–DIOP].

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Z-2- ()-3-(3-)-2- () (I), (–) (+)-2,3--2,3--1,4- ()-.

     

Hexadiene formation during decomposition of 2-propanol over Ca?P?O catalysts

Hexadiene formation from 2-propanol was investigated in view of acid-base properties of Ca–P–O catalysts with the Ca/P atomic ratio varying from 1.5 to 5.0. The catalytic activity in hexadiene formation increased up to a maximum at Ca/P=2.0, having almost the same amount of weak acidic sites as weak basic sites, and decreased with futher increase in Ca/P ratio.

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2- - Ca–P–O Ca/P, 1,5 5,0. , Ca/P=2, , Ca/P.