Studies on catalytically active surface compounds, VIII. On the reaction of VCl4 with aerosil

The preparation and hydrolysis of silica supported vanadium catalysts have been investigated using VCl₄ as a paramagnetic probe. Chemical analysis shows the possibility of the VCl₄ molecule to react one, two, or three hydroxy groups of the surface. The type of reaction is influenced by the temperature of pretreatment of aerosil (TPA). ESR measurements show distortions of the tetrahedral coordination of the (SiO)_nVCl_4–n surface complex, which is strongest for the threefold attachment (n=3) of VCl₄ to the surface. Hydrolysis is accompanied by an increase of the coordination number and leads to highly mobile vanadium species.

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, VCl₄ . , VCl₄ , . . (SiO)_nVCl_4–n, VCl₄ (n=3). .

     

Thermische Zersetzung des Lithiumhexacyanoferrats(III)

Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Lithiumhexacyanoferrat (III) in Luft führt in drei Temperaturbereichen, d.h. zwischen 250 und 400°, 500 und 650° und 925 und 1000° zur Bildung ferromagnetischer Produkte. Durch Röntgendiffraktionsuntersuchung und magnetische Messungen wurde bewiesen, daß im ersten Temperaturbereich-Fe₂O₃ die für die ferromagnetischen Eigenschaften der Zersetzungsprodukte verantwortliche Phase ist, während in den anderen Bereichen diese Eigenschaften durch Lithiumferrit der Formel Li_0.5Fe_2.5O₄ verursacht werden.

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The thermal decomposition of lithium hexacyanoferrate (III) in air leads to the formation of ferromagnetic products in three temperature ranges, namely 250–400°, 500–650° and 925–1000°. By X-ray diffraction studies and magnetic measurements it has been proved that in the first temperature region-Fe₂O₃ is the phase responsible for the ferromagnetic properties of the decomposition products, whereas in the other regions these properties are due to the presence of the lithium ferrite Li_0.5Fe_2.5O₄.

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Résumé La décomposition thermique du ferricyanure de lithium dans l'air conduit à des produits ferromagnétiques dans trois intervalles de température: 250–400°, 500–650° et 925–1000°. Par diffraction des rayons X et mesures magnétiques, on montre que lors de la première étape de décomposition c'est l'oxyde-Fe₂O₃ qui est responsable des propriétés ferromagnétiques des produits de décomposition, tandis que pour les deux autres étapes, le ferromagnétisme est dû à la présence de ferrite de lithium de formule Li_0.5Fe_2.5O₄.

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-()- : 250–400°, 500–650° 925–1000°. - , , , , -Fe₂O₃. Li_0.5Fe_2.5O₄.

     

Ab initio investigation of the electron structure in bis-Cu+ acetylene and vinylidene complexes

[Cu(-C₂H₂)₂]⁺, [Cu(-CCH₂)₂]⁺ and [Cu(-C₂H₂) (-CCH₂]⁺ complexes have been studied by the ab initio double-zeta basis set method. It has been established that all calculated compounds are stable to decomposition into two C₂H₂ molecules and Cu⁺ cation and into one C₂H₂ molecules and the respective monocomplex. Calculation results suggest the possibility of intramolecular acetylene-vinylidene rearrangement in the coordination sphere of Cu⁺.

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ab initio : [Cu(-C₂H₂)₂]⁺, [Cu(-CCH₂)₂]⁺, [Cu(-C₂H₂) (-CCH₂)]⁺. C₂H₂ Cu⁺ C₂H₂ . - Cu⁺.

     

Determination of the surface acidity of solid catalysts

A novel method has been developed for determining the surface acidity of white, as well as deeply colored porous solids. The method, which was tested on Al₂O₃, SiO₂–MgO–Al₂O₃ and Fe₂O₃ catalysts, is based on the adsorption of pyridine or benzylamine on acidic sites and subsequent displacement of the adsorbed bases by n-butylamine. A linear correlation was found between the concentration of acidic sites on Al₂O₃ and Fe₂O₃ catalysts and their activity in the dehydration oftert-butyl alcohol.

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, . , Al₂O₃, SiO₂–MgO–Al₂O₃ Fe₂O₃, -. Al₂O₃ Fe₂O₃ - .

     

Kinetics of thermal decomposition of pyrite in an inert atmosphere

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

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

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

     

On the initial treatment of kinetic data

The kinetic methods usually employed to determine reaction orders involve some sort of mathematical approximation and provide values approximate and very often discrepant. Three methods are reported to determine accurate reaction orders without introducing approximations.

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, , , , . .

     

New data obtained by thermomagnetometry,on the phase transitions in Ni,Co, Pt,Cu and Fe-C alloys

On the basis of thermomagnetic and DTA measurements, together with data from the literature, it may be concluded that in some f.c.c. metals a phase transformation occurs just before melting.

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Zusammenfassung Auf Grund thermomagnetischer und differentialthermoanalytischer Messungen sowie Literaturangaben wird geschlossen, dass in manchen kubisch-flächenzentrierten Metallen wenig unterhalb der Schmelztemperatur eine reversible Phasenumwandlung, wahrscheinlich in eine kubischraumzentrierte oder amorphe Phase, stattfindet.

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, , , .

     

Studies on catalytically active surface compounds, X. Alkali metal induced slow tumbling of vanadyl complexes on the surface of aerosil

The effect of alkali metal admixtures (Li, Na, K, Rb, and Cs) on V/SiO₂ catalysts was studied by ESR spectroscopy. Alkali metals strongly change the VO²⁺ spectra. Reduction leads to spectra showing a slow rotational motion of VO²⁺ species on the support surface. The proposed explanation includes former structural models and the formation of salts of polyvanadium acid.

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(Li, Na, K, Rb Cs) V/SiO₂ . VO²⁺. , VO²⁺ . .

     

Poissonian stationary distribution in a class of detailed balanced reactions

We investigate those detailed balanced (vectorial) complex chemical reactions that belong to the class of simple Markovian population processes and show that there is no chemical reaction with independent reaction rates having a Poissonian stationary distribution. There exists, however, a manifold of reactions with dependent (as given) reaction rates and with Poissonian stationary distribution.

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() , , , . , () .

     

Studies on double malonates. III. Thermal decomposition of sodium lanthanide malonates,Na5Ln(C3H2O4)4.7.5H2O,where Ln=Gd,Tb or Ho

The double malonates of gadolinium, terbium and holmium with sodium, of the type Na₅Ln(C₃H₂O₄)₄.7.5H₂O, have been studied by means of thermal analysis. A mechanism of thermal dehydration and decomposition has been proposed on the basis of the results obtained.

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Zusammenfassung Doppelmalonate von Gadolinium, Terbium und Holmium mit Natrium des Typs Na₅Ln(C₃H₂O₄)₄.7,5 H₂O wurden mittels thermischer Analyse untersucht. Für die thermische Dehydratisierung und Zersetzung wird ein auf den erhaltenen Ergebnissen basierender Mechanismus vorgeschlagen.

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, Na₅Ln(C₃H₂O₄)₄.7.5H₂O. .

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Part II. Communicated     

Displacement of hydrogen from rhodium surface by carbon monoxide under conditions of pulsed-gas chromatography

Interaction of carbon monoxide with hydrogen on the surface of rhodium catalysts has been investigated under conditions of pulsed-gas chromatography within the temperature range of –80 to 500 °C. At temperatures up to about 180 °C adsorbed hydrogen was found to be displaced to the gaseous phase as a result of carbon oxide adsorption. At higher temperatures conversion of carbon monoxide and hydrogen to methane takes place.

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–80 500 °C. 180 °C . .

     

Promotion of nickel catalysts for the steam reforming of methane

The influence of additives (Cu, Fe and Al₂O₃) on the textural and catalytic properties of nickel in steam reforming of methane is described. The effects of structural promoting by Al₂O₃ and of electronic promoting by copper are reported. The rate of steam reforming of methane was measured in a gradientless reactor at atmospheric pressure.

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(Cu, Fe Al₂O₃) . Al₂O₃ . .

     

Thermal conductivity measurements on samples with low cross-sections

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

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

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

     

Preparation and investigations of polyimides III

Polyamide acid powders of pyromellitic dianhydride and 4,4-diaminodiphenyl ether base were prepared in tetrahydrofuran, in the heterogeneous phase. The imidization of these powders was investigated by thermogravimetric, calorimetric and mass-spectrometric methods.According to the TG and DSC data, the temperatures of the beginning and maximum rate of imidization increase with increasing temperature and duration of imidization.A linear relationship has been found to exist between the weight loss and the reaction heat of the imidization process. The reaction heat corresponding to unit weight loss increases with decreasing molecular weight.Dicarboxylic anhydrides, applied as chain-terminators, do not affect the thermal properties of polyamide acids to an appreciable extent.Imidization has been found to be a complex process, in which decomposition of polyamide acids also takes place besides dehydrocyclization. The kinetics of imidization are satisfactorily described by a first-order dehydrocyclization and a parallel first-order decomposition. The weight loss during imidization is higher than the loss calculated on the basis of dehydrocyclization, which must be due to the release of the decomposition products of the polyamide acid, the release of solvated or complexed tetrahydrofuran, or that of possible oligomeric clusters.

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Zusammenfassung Polyamidsäurepulver von Pyromellitdianhydrid und 4,4-Diamino-diphenyläther wurden in Tetrahydrofuran in heterogener Phase hergestellt. Die Imidisierung dieser Pulver wurde durch thermogravimetrische, kalorimetrische und Massenspektrometrische Methoden verfolgt.Nach TG- und DSC-Angaben steigt die Temperatur des Beginns und der Maximalgeschwindigkeit der Imidisierung mit steigender Temperatur und Imidisierungsdauer an.Ein linearer Zusammenhang wurde zwischen Gewichtsverlust und Reaktionswärme des Imidisierungsvorgangs gefunden. Die der Einheit des Gewichtsverlustes entsprechende Reaktionswärme nimmt mit abnehmendem Molekulargewicht zu.Als Kettenende angewandte Dicarboxylanhydride beeinflussen die thermischen Eigenschaften der Polyamidsäuren nicht in merklichem Maße.Es wurde festgestellt, daß die Imidisierung ein komplexer Vorgang ist, in dem außer der Dehydrocyclisierung auch eine Zersetzung der Polyamidsäuren stattfindet. Die Kinetik der Imidisierung kann durch eine Dehydrocyclisierung erster Ordnung und eine parallele Zersetzungsreaktion erster Ordnung befriedigend beschrieben werden. Der Gewichtsverlust während der Imidisierung ist höher als der aufgrund der Dehydrocyclisierung berechnete Verlust, was der Abspaltung von Zersetzungsprodukten der Polyamidsäure, der Freisetzung von solvatiertem oder komplexgebundenem Tetrahydrofuran oder eventueller oligomerer Einschlüsse zuzuschreiben ist.

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Résumé Les polyamides en poudre résultant du dianhydride pyromellitique et de l'éther 4,4-diaminodiphénylique ont été préparés en phase hétérogène dans le té trahydrofuranne. La formation d'imides à partir de ces poudres a été étudiée par thermogravimétrie, calorimétrie et spectrométrie de masse.D'après les résultats obtenus par TG et DSC, les températures du début de la formation d'imide et la vitesse maximale de la réaction augmentent avec l'accroissement de la température et de la durée de la réaction.On a trouvé une corrélation linéaire entre la perte de poids et la chaleur de formation de l'imide. La chaleur de réaction correspondant à l'unité de perte de poids augmente quand le poids moléculaire diminue.Les anhydrides dicarboxyliques utilisés en bouts de chaines n'ont pas d'effet appréciable sur les propriétés thermiques des polyamides.On a établi que la formation d'imide est un processus complexe, au cours duquel, outre la déshydrocyclomérisation, une décomposition des polyamides a également lieu. La cinétique de la réaction peut être décrite de façon satisfaisante par une déshydrocyclomérisation du premier ordre et une réaction de décomposition parallèle également du premier ordre. Lors de la formation d'imide la perte de poids est plus élevée que celle calculée à partir de la déshydrocyclomé risation, ce qui provient sans doute du dégagement des produits de décomposition du polyamide, du dégagement du tétrahydrofuranne solvaté ou complexé ou bien de celui des inclusions oligomères éventuelles.

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

     

Self-oscillations in the rate of CO oxidation on Pt(110)

The surface of Pt(110) was found to be metastable under the reaction conditions. The necessary condition for the appearance of self-oscillations in the system is the change of platinum surface properties under the action of reaction medium. Self-oscillations in the rate are maintained due to reversibility of these changes.

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, Pt(110) . .

     

Effect of heating rate on the thermal decomposition of lead dioxide

Experimental data are presented on the kinetics and mechanism of PbO₂ decomposition at heating rates varying from 0 to 2.5 · 10³ °/sec. The studies were carried out with a time-of-flight mass spectrometer MSKH-4, a Paulik-Paulik-Erdey derivatograph and an X-ray diffractometer DRON-0.5At low heating rates (0 to 0.2 °/s) oxygen is evolved in four stages: PbO₂ PbO_1.56 PbO_1.44 PbO. At extremely high heating rates (2 · 10²–2.5 · 10³ °/s) the number of stages is reduced to two: PbO₂ PbO_1.4 PbO. An attempt is made to connect the observed change in the decomposition mechanism of PbO₂ with the crystal structure formation of the lead oxides.

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Zusammenfassung Versuchsergebnisse bezüglich der Kinetik und des Mechanismus der Zersetzung von PbO₂ bei Aufheizgeschwindigkeiten zwischen 0 und 2.5 · 10³°/s werden mitgeteilt. Die Untersuchungen wurden mittels eines time-of-flight Massenspektrometers MSKH-4, eines Derivatographen des Typs Paulik-Paulik-Erdey und eines Röntgendiffraktometers DRON-0.5 durchgeführt.Bei niedrigen Aufheizgeschwindigkeiten (0 bis 0.2 °/sec) wird Sauerstoff in vier Stufen entwickelt: PbO₂ PbO_1.56 PbO_1.44 PbO. Bei extrem hohen Aufheizgeschwindigkeiten (2 · 10² – 2.5 · 10³°/s) wird die Zahl der Stufen auf zwei herabgesetzt: PbO₂ PbO_1.4 PbO. Es wird versucht die beobachtete Ánderung in dem Zersetzungsmechanismus von PbO₂ mit der Kristallstrukturbildung der Bleioxide in Verbindung zu bringen.

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Résumé On présente des résultats expérimentaux concernant la cinétique et le mécanisme de la décomposition de PbO₂ pour des vitesses de chauffage allant de 0 à 2.5 · 10³°/s. Les études ont été effectuées à l'aide d'un spectromètre de masse du type MSKH-4, d'un Dérivatograph du type Paulik-Paulik-Erdey et d'un diffractomètre des rayons X du type DRON-0,5.Aux faibles vitesses de chauffage (0 à 0.2°/s) l'oxygène se dégage en quatre étapes: PbO₂ PbO_1.56 PbO_1.44 PbO. Aux vitesses de chauffage très élevées (2 · 10² à 2.5 · 10³°/s) le nombre des étapes se réduit à deux: PbO₂ PbO_1.4 PbO. On essaye de relier le changement observé dans le mécanisme de décomposition de PbO₂à la structure cristalline des oxydes de plomb.

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PbO₂ 2.5 · 10³°/c. — — MCX — 4, — — — 0.5. (0–0.2°/c) : PbO₂ PbO_1.56. PbO_1.44 PbO. (2 · 10²–2.5 · 10³°/c) : PbO₂ PbO_1.4 PbO. PbO₂ .

     

Acid-base properties of supported vanadium oxide catalyst

Reduction of V₂O₅/Al₂O₃ and V₂O₅/silica-alumina produced Lewis acid sites which could strongly adsorb CO (heat of adsorption: 90 kJ/mol). Such strong acid sites were not formed in the cases of V₂O₅/SiO₂ and V₂O₅/MgO. V₂O₅ loaded on Al₂O₃ interacted with the basic sites of alumina but not with the acidic sites, while the V₂O₅ on silica-alumina interacted with the acidic sites of the silica-alumina and decreased its acidity.

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V₂O₅/Al₂O₃ V₂O₅/SiO₂–Al₂O₃ , CO ( 90 /). V₂O₅/SiO₂ V₂O₅/MgO . V₂O₅, Al₂O₃, , , V₂O₅ SiO₂–Al₂O₃ - .

     

A simple model for the electrochemical oscillations on a stationary mercury electrode in bromate solutions

A simple model for the electrochemical oscillations on a stationary mercury electrode in bromate solutions has been proposed and its mathematical simulation carried out on a qualitative level. We believe it can be added to the simplest mathematical models of chemical oscillators, since it consists of only four reaction components.

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, . , .. .

     

Role of tin in a PtSb alloy and a Pt-Sn/Al2O3 reforming catalyst

The conversion of n-hexane was studied on a Pt-Sn/Al₂O₃ catalyst, a PtSn alloy and on the corresponding Pt catalysts. The results indicate the same catalytic effect of tin in supported and unsupported catalysts. It is concluded that the role of tin is connected with alloy formation.

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- Pt-Sn/Al₂O₃, PtSn Pt-. . , .