Problems of the characterization of thermoanalytical processes by kinetic parameters

On the basis of many experiments and theoretical reflections, the authors showed earlier that the courses of non-isothermal analytical curves are strongly influenced by the experimental conditions, and therefore the sense of kinetic parameters calculated from these curves is fictitious and their determination is uncertain.In the present work some further problems of this question are discussed. It was found that with combinations of strongly differing parameters nearly identical TG curves can be produced, and this situation cannot be improved even by orthogonal polynomial transformation. Further integral methods, using linearization, the estimation of the parameters is poor.The model transformed according to the conditions of the quasi-isothermal-quasiisobaric technique leads to contradictions, unambiguously showing the correlation existing between the parameters.

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Zusammenfassung Aufgrund zahlreicher Versuche und theoretischer Erwägungen hatten die Autoren früher gezeigt, daß der Verlauf nicht isothermer analytischer Kurven stark von den Versuchsbedingungen beeinflußt wird und deshalb die Bedeutung der aufgrund dieser Kurven berechneten kinetischen Parameter fiktiv und ihre Bestimmung unsicher ist.In der gegenwärtigen Arbeit werden einige weitere Probleme dieser Frage erörtert. Die Autoren fanden, daß mit Hilfe von Kombinationen stark verschiedener Parameter nahezu identische TG-Kurven hergestellt werden können und daß dieser Tatsache selbst durch orthogonale Polynomtransformation nicht abgeholfen werden kann. Weiter wurde gefunden, daß mit Hilfe von Integralmethoden unter Anwendung von Linearisierung erhaltene Schätzungen der Parameter ungenau sind.Das den Bedingungen der quasi-isothermen—quasi-isobaren Technik entsprechend transformierte Modell führt zu Widersprüchen, welche die zwischen den Parametern bestehenden Beziehungen eindeutig zeigen.

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Résumé A partir de nombreuses expériences et réflexions théoriques, les auteurs avaient démontré auparavant que l'allure des courbes TG non isothermes était fortement influencée par les conditions d'expérience. Pour cette raison, la signification des paramètres cinétiques calculés à partir de ces courbes était fictive et leur détermination incertaine.Dans le présent travail les auteurs discutent quelques autres problèmes sur cette question. En se servant de combinaisons de paramètres fortement différents on peut produire des courbes TG presque identiques et cette situation ne peut pas être améliorée même par transformation polynomiale orthogonale. En outre, on a trouvé qu'à l'aide de méthodes par intégration et par linéarisation, l'estimation des paramètres est mauvaise.Le modèle transformé selon les conditions de la technique quasi isotherme — quasi isobare entraîne des contradictions qui indiquent, sans équivoque, les corrélations existant entre les paramètres.

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

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The authors wish to thank Prof. E. Pungor for valuable remarks in this work.     

Comparison of the sulfurization of CoMoK/Al2O3 catalyst with H2S and CS2

Only H₂S consumption and H₂O formation was found in the sulfurization of CoMoK/Al₂O₃ water gas shift catalyst with H₂S/H₂, but CO₂ was formed first, then CH₄, H₂O and H₂S appeared in the later part of TPS with CS₂/H₂. Carbon deposition on the catalyst during the sulfurization with CS₂/H₂ caused a lower activity than the catalyst sulfurized with H₂S but could be removed in the run of WGS reaction.

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, CoMoK/Al₂O₃, H₂S/H₂ H₂S H₂O, CS₂/H₂ CO₂ CH₄, H₂O H₂S. CS₂/H₂ H₂S, , .

     

Reactivity of polychloroalkyl radicals in the cotelomerization of ethylene and 1-hexene with carbon tetrachloride

The kinetics of cotelomerization of ethylene and 1-hexene with carbon tetrachloride has been studied. Chain transfer and cotelomerization constants have been calculated for several polychloroalkyl radicals.

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I- 303–398 . .

     

Non quasi-stationary state pyrolysis. Induction period of neopentane pyrolysis

The principle of an apparatus using an isothermal continuous flow stirred tank reactor to study homogeneous gas phase reactions at space times of the order of 1 sec is given. With this apparatus, the induction period of neopentane pyrolysis (as an example) has been clearly shown.

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, , 1 . , , .

     

Influence of sodium on the catalytic properties of bismuth-molybdenum oxide catalysts

In the ammoxidation of propylene, the presence of a normal NaBi(MoO₄)₂ phase in bismuth molybdenum oxide catalysts decreases the acrylonitrile yield due to its oxidation

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NaBi(MoO₄)₂ -- .

     

Surface reorganization of carbon supported cobalt catalysts during CO chemisorption

Different monometallic catalysts containing Fe, Co or Ni and a Fe–Co bimetallic catalyst have been prepared by impregnation of an activated carbon. The formation of subcarbonyl species during CO adsorption, as detected by the slow adsorption rate, was observed. From the CO adsorption isotherms, the possibility of a surface reorganization in the Co catalysts induced by the interaction with CO is deduced.

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, Fe, Co Ni Fe–Co . CO . Co , CO.

     

Monohalogenobenzoylhydrazones VI. New antimony(III) complexes with monochlorobenzoylhydrazones of 2-furaldehyde, 2-pyrrolaldehyde and 2-thiophenaldehyde as ligands

The antimony(III) trihalides, SbX₃ (X=Cl, Br and I), react with the title ligands to give the compounds SbX₃L, where L=benzoyl- and monochlorobenzoylhydrazones of 2-furaldehyde (FBHH and FClBHH), 2-pyrrolaldehyde (PBHH and PClBHH) and 2-thiophenaldehyde (TBHH and TClBHH). The characterization of the new species was based on their elemental analyses, spectral data (IR and UV-Vis) and thermal studies. The ligands appear to offer two coordination sites (the carbonyl and azomethine groups) and perhaps a third one (the heteroatom of the heterocyclic ring). The thermal decompositions of the studied complexes proceed via one or three stages, the number of stages depending on the nature of both the hydrazones and the halogens. The structures proposed for the investigated complexes are either pseudo- or distorted octahedral.

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Zusammenfassung Antimon(III)-trihalogenide, SbX₃ (X=Cl, Br und I) reagieren mit den Titelliganden und liefern Verbindungen der allgemeinen Formel SbX₃L (L=Benzoylbzw. Monochlorobenzoylhydrazon von 2-Furfuraldehyd (FBHH und FClBHH), von 2-Pyrrolaldehyd (PBHH und PClBHH) und von 2-Thiophenaldehyd (TBHH und TClBHH). Die neuen Verbindungen wurden mittels Elementaranalyse, Spektraldaten (IR und UV) sowie thermischen Untersuchungen beschrieben. Zwei Koordinationsstellen scheinen von den Liganden bevorzugt zu sein: die Carbonylund die Azomethingruppe. Eine dritte könnte das Heteroatom des heterocyclischen Ringes sein. Die thermische Zersetzung der untersuchten Komplexe vollzieht sich in Abhängigkeit von der Natur der Hydrazone und der Halogene in einem oder in drei Schritten. Als Struktur für die untersuchten Komplexe wird eine pseudo-oder verzerrte oktaedrische Struktur vorgeschlagen.

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SbX ₃ (X=Cl, Br, I) - , 2- 2- , SbX ₃ L. , ( ), . , , . . .

     

The thermal decomposition of ammonium metavanadate,III

The kinetics and thermodynamics of the thermal decomposition of ammonium metavanadate (AMV) are combined with the structural information available for AMV, for the important decomposition intermediate, ammonium hexavanadate (AHV), and for vanadium pentoxide, the product of the decomposition in non-reducing atmospheres, to enable the atomic movements involved in the course of decomposition to be discussed in detail.The decomposition of AMV involves scission of the V-G chains in the AMV structure (accompanied by simultaneous evolution of gaseous ammonia and water) with subsequent rearrangement and cross-linking of discrete units, based on V₃O ₈ ^– , to form AHV. Further decomposition to V₂O₅ is a similar but less ordered process.

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Zusammenfassung Die Kinetik und thermische Zersetzung von Ammoniummetavanadat (AMV) wurden mit der zu erhaltenden Information über die Strukturen des AMV, des wichtigen Zwischenproduktes der Zersetzung, des Ammoniumhexavanadats (AHV) sowie des Vanadiumpentoxids verbunden. Das in nichtreduzierenden Atmosphären erhaltene Zersetzungsprodukt wurde eingehend erörtert um die in der Zersetzung mit inbegriffenen Atombewegungen zu studieren.Bei der Zersetzung von AMV spielt eine Spaltung der V- O-Ketten in der Struktur des AMV mit (welche durch eine gleichzeitige Entwicklung von gasförmigen Ammoniak und Wasser begleitet wird), dieser folgt eine Neuordnung und Raumvernetzung diskreter Einheiten auf V₃O ₈ ^– -Basis um zur Bildung von AHV zu führen. Die weitere Zersetzung zu V₂O₆ ist ein ähnlicher, obwohl weniger geordneter Vorgang.

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Résumé On a rapproché les données structurales du métavanadate d'ammonium (MVA) avec celles relatives à la cinétique et à la thermodynamique de la décomposition thermique du MVA, pour étudier le produit intermédiaire important de la décomposition, l'hexavanadate d'ammonium (HVA) et le pentoxyde de vanadium. On discute en détail le produit de la décomposition obtenu en atmosphère non réductrice afin d'obtenir des données sur les mouvements atomiques mis en jeu pendant la décomposition.La décomposition du MVA s'effectue avec scission des chaines V—O dans la structure du MVA, accompagnée d'un dégagement de gaz ammoniac et d'eau et suivie d'un réarrangement et d'une réticulation d'unités discrètes V₃O ₈ ^– , pour former HVA. La décomposition ultérieure en V₂O₅ suit un processus similaire mais moins bien ordonné.

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() , , ( ) . , . - ( ) , V₃O ₈ ^– . V₂O₅ , .

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Financial support from the National Institute for Metallurgy, Johannesburg, and the South African Council for Scientific and Industrial Research is gratefully acknowledged.     

Transverse photothermal deflection spectroscopy (PDS) applied to thermal diffusiyity measurements

Transverse photothermal deflection spectroscopy(PDS) is applied for the determination of thermal diffusivities of solid surfaces. The theory of PDS is briefly recalled and some approximated analytical formulae concerning the transverse configuration are derived. In materials where the thermal diffusivity is smaller than that of the air, the dependence of the deflection angle on the displacement between pump and probe beams is shown to have a minimum that relates to the thermal diffusivity, thereby allowing its straightforward measurement. Measurements carried out on Al₂O₃ samples with different porosities at room temperature show a good agreement between experiment and theory.

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Zusammenfassung Die transverse photothermische Reflektionsspektroskopie (PDS) wird zur Bestimmung der thermischen Diffusivität von festen Oberflächen herangezogen. Die Theorie der PDS wird kurz dargelegt und einige sich auf die transverse Konfiguration beziehenden analytischen Näherungsgleichungen abgeleitet. Es wird gezeigt, daß bei Materialien mit kleinerer thermischer Diffusivität als Luft die Abhängigkeit des Deflektionswinkels von der Ablenkung zwischen Pumpen- und Probenstrahl ein Minimum aufweist, das mit der thermischen Diffusivität im Zusammenhang steht und somit deren zuverlässige Messung ermöglicht. An Al₂O₃-Proben unterschiedlicher Porosität bei Raumtemperatur ausgeführte Messungen zeigen gute Übereinstimmung von Experiment und Theorie.

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. , . , , , , . , , .

     

Solvent effects on reaction rates in a catalytic slurry reactor

By carrying out static adsorption measurements, it is shown that absolute values of adsorption strength parameters required in an earlier Langmuir type model for liquid phase catalytic hydrogenation in the presence of an adsorbing solvent can be obtained. These can be used to predict the relationship between reaction rate and reactant concentration in the solvent.

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, , , . Qj .

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Cyclohexene isomerization activity of aluminas with low Na+ contamination

Although the contamination of aluminate aluminas with 0.005–0.01% Na⁺ does not change the qualitative acid strength distribution as compared with high purity alumina, it has a very strong influence upon cyclohexane isomerization activity which increases after introducing Cl^–.

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Na⁺ 0,005–0.014%, , , , Cl^–.

     

Kinetics of oxidation of vanadium(III) by hydroxylamine in acid medium

The kinetics of oxidation of vanadium(III) by hydroxylamine have been investigated at high acidities in the temperature range 25–30 °C. Rates decreased with increasing acidity of the medium. Both NH₂OH and NH₃OH⁺ are capable of oxidizing V(III) in parallel reactions, the order being unity each in oxidant and reductant.

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(III) 25–30 °C. . NH₂OH NH₃OH⁺ V(III) , , .

     

The enthalpimetric determination of inhibition constants for the competitive inhibition of serum cholinesterase by morphine,quinine and procaine

A method is described for the enthalpimetric determination of inhibition constants based on a previously reported procedure for the determination ofK _m, using the integrated Michaelis-Menten equation. The inhibition of the cholinesterase-catalyzed hydrolysis of butyryl-choline by morphine, quinine and procaine is chosen as a model. The results compare favourably with Lineweaver-Burk data.

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Zusammenfassung Eine Methode zur enthalpimetrischen Bestimmung von Hemmungskonstanten wird beschrieben, welche auf einem früher bekanntgegebenen Verfahren zur Bestimmung vonK _m unter Anwendung der integrierten Michaelis-Menten Gleichung beruht. Die Hemmung der durch Cholinesterase katalysierten Hydrolyse von Butyrylcholin durch Morphin, Chinin und Procain wird als Modell gewählt. Die Ergebnisse sind in guter Übereinstimmung mit Lineweaver-Burk Angaben.

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Résumé On décrit une méthode pour déterminer les constantes d'inhibition, qui repose sur un procédé publié auparavant oùK _m est obtenu à partir de l'équation de Michaelis-Menten intégrée. On a choisi comme modèle l'hydrolyse de la butyrylcholine catalysée par la cholinestérase et inhibée par la morphine, la quinine et la procaïne. Les résultats peuvent être comparés favorablement aux données obtenues par Lineweaver-Burk.

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K _m -. , . - .

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One of us (BT) thanks the University of Otago, Dunedin, New Zealand for the provision of a Senior Demonstratorship during this period of research.     

Alkylation of toluene with ethylene on HZSM-5

Alkylation of toluene with ethylene on unmodified large-crystal HZSM-5 has been studied in a flow system at 673 K, atmospheric pressure. The yield of ethyltoluenes increased and that of benzene and xylenes decreased with time on stream. This change in yields was accelerated by increasing the ethylene content of feed and by pretreating the catalyst with ethylene. Selectivity for toluene ethylation increase with increasing space velocity.

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HZSM-5 673 . - , . - - -. .

     

Ferric chloride catalyzed photooxidation of alkanes by air in organic solvents

In the presence of catalytic amounts of FeCl₃, alkanes (cyclohexane, n-hexane), toluene and ethylbenzene are oxidized by air oxygen to CH₃CN, (CH₃)₂CO or CH₂Cl₂ under visible light irradiation to yield ketones and alcohols.

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FeCl₃ (, -), CH₃CN, (CH₃)₂CO CH₂Cl₂ .

     

Differential scanning calorimetry study of reactions of phenyl glycidyl ether with phosphoric acid

The reactions of phenyl glycidyl ether (PGE) with phosphoric acid in three molar ratios have been studied by means of DSC alone. The results obtained from isothermal measurements are as follows:H=–91.0 kJ/mole PGE(1:1 molar ratio);H=–100.5 kj/mole PGE (1:2/3 molar ratio).The DSC curves obtained from dynamic experiments are multipeaked and giveHvalues higher than those obtained from isothermal measurements. These results can be explained by taking into account the acid concentration, the different reactivities of the hydrogens of the phosphoric acid and the possibility that secondary reactions occur.

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Zusammenfassung Die Reaktion von Phenylglycidyläther (PGE) mit Phosphorsäure wurde bei drei verschiedenen molaren Verhältnissen allein mittels DSC untersucht. Isotherme Messungen ergaben folgende Werte:H=–91.0kJ/mol PGE (molares Verhältnis 1:1);H=–100.5 kJ/mol PGE (molares Verhältnis 3:2). Die bei dynamischen Experimenten erhaltenen DSC-Kurven weisen viele Peaks auf und ergebenH-Werte, die größer als die durch isotherme Messungen erhaltenen sind. Diese Ergebnisse können erklärt werden, wenn die Säurekonzentration, die unterschiedliche Reaktivität der Wasserstoffatome der Phosphorsäure und die Möglichkeit des Verlaufs sekundärer Reaktionen in Rechnung gestellt werden.

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() () . 11 12/3, H, –91.0 –100.5 ·^–1. , , H . , , .

     

A thermal study on moisture absorption by epoxy composites

The water sorption kinetics of an epoxy matrix-carbon fiber composite with different degrees of polymerization was studied. It was observed that the diffusion coefficients, determined perpendicularly to the fiber direction, are increased by increasing the cure degree. Only a small portion of the bonded water is released when the specimen are heated to 200 °C.The effects of moisture on some properties of the composite were also investigated. TheT _g values determined on fully polymerized samples, show lowerings of 70 degrees; moreover, the plasticization power of the bonded water increases on decrease of the temperature of conditioning of the specimens.Finally, the water present in the matrix considerably reduces the thermal stability of the composite.

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Zusammenfassung Es wurde die Wassersorptionskinetik eines Graphitfaserverbundstoffes auf Epoxymatrixbasis mit verschiedenen Polymerisationsgraden untersucht. Es zeigte sich, daß die senkrecht zur Faserrichtung bestimmten Diffusionskonstanten mit anwachsendem Vernetzungsgrad zunehmen. Beim Erhitzen des Materials auf 200 °C wird nur ein geringer Teil des gebundenen Wassers abgegeben. Der Einfluß des Feuchtgehaltes auf einige Eigenschaften des Verbundstoffes wurde ebenfalls untersucht. Die an vollkommen polymerisierten Proben bestimmtenT _g Werte zeigen eine Abnahme von 70 Grad; die Plastifizierungswirkung des gebundenen Wassers ist um so höher, je niedriger die Konditionierungstemperatur der Probe war. Das in der Matrix gegenwärtige Wasser senkt beträchtlich die Wärmebeständigkeit des Verbundstoffes.

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- . , , , . 200 °. . Tg, , 70 °. . , , .

     

Analysis of the drying stage in the technology of supported catalysts

The distribution of the precipitated active component has been analyzed using the concepts of moisture transfer mechanism for the evaporation of porous materials. Formulas are proposed for the low-dispersity phase, depending on the precipitation parameter. The calculations performed using a statistical porous environment model are in reasonable agreement with the experimental data.

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- . . , , .

     

Application of natural zeolites for air separation

The application for air separation purposes of modified versins of clinoptilolite and mordenite containing tuffs, deposited in the Tokaj Mountains (Hungary), is demonstrated. The importance of adsorption kinetics in the design of any pressure swinging adsorption (PSA) operation is shown.

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, , (), . .

     

Kinetics and selectivity of the oxidation of alkanes in Cl2?H2O and Cl2?Hg2+?H2O solutions

Relative oxidation rate constants of several normal, iso-, cyclo-and methylcycloalkanes have been measured in Cl₂–H₂O and Cl₂–Hg²⁺–H₂O solutions at 343K. The selectivity of C–H bond dissociation in both systems is the same. HOCl is assumed to be the active species for the two systems.

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Cl₂–H₂O Cl₂–Hg²⁺–H₂O 343 , -,- ; C–H . , HOCl.