Diffusion of hydrocarbons in mordenite and molecular-sieve selectivity of mordenite catalysts

The diffusion of n-octane and n-propylbenzene in mordenite and the molecularsieve selectivity in hydrocracking of octane-propylbenzene binary mixtures over a mordenite catalyst have been studied. The hydrocarbon diffusivities and molecular-sieve selectivity change are accounted for by diffusion through mordenite channel mouths poisoned with an easily adsorbable hydrocarbon.

---

- , () -. , , .

     

IR and thermal studies on lithium oxomolybdenum(VI) oxalate

A new molybdenum(VI) complex, Li₂[Mo₂O₆(C₂O₄)] · 2 H₂O (LMO), was prepared and characterized by chemical analysis and IR spectral studies. Its thermal decomposition was studied by using TG and DTA techniques. LMO loses its two moles of water between 75 and 170° to give the anhydrous product, which decomposes in three stages between 240 and 380°. The first two stages occur in the temperature ranges 240–280° and 280–305°, to give intermediates with the tentative compositions Li₆[Mo₆O₁₉(C₂O₄)₂] and Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)], respectively. In the third stage, which extends up to 380°, Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)] decomposes to give the end-product, Li₂Mo₂O₇.

---

Zusammenfassung Ein neuer Molybdän(VI)-Komplex der Formel Li₂[Mo₂O₆(C₂O₄)] · 2 H₂O (LMO) wurde dargestellt und durch chemische Analyse und IR-spektroskopisch charakterisiert. Die thermische Zersetzung dieses Komplexes wurde mittels TG und DTA untersucht. LMO verliert die zwei Wassermoleküle zwischen 75 und 170° unter Bildung des wasserfreien Produktes, das zwischen 240 und 380° in drei Stufen zersetzt wird. Die in den Temperaturbereich von 240–280° und 280–305° verlaufenden ersten zwei Reaktionsschritte ergeben Intermediäre der tentativen Zusammensetzung Li₆[Mo₆O₁₉(C₂O₄)₂] bzw. Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)]. In dem sich bis 380° erstreckenden dritten Reaktionsschritt wird Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)] unter Bildung des Endproduktes Li₂Mo₂O₇ zersetzt.

---

Li₂[MO₂O₆(C₂O₄] · 2 ₂ . . - 70–170° , , 240–380°. 240–280° 280–305° - Li₆[Mo₆O₁₉(C₂O₄)₂] Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)]. - 380° Li₂Mo₂O₇.

---

---

The authors are grateful to Prof. S. N. Tandon, Head of the Chemistry Department, for providing the research facilities.     

Effect of matrix annealing on ethyl radical oxidation in methanol-d4 glass at 87 K

The effect of matrix annealing on ethyl radical oxidation in excess oxygen has been studied by an ESR method. The annealing decelerates the nonstationary kinetics making it close to the exponential one. It has been shown that the nonstationarity cannot be attributed only to annealing.

---

. . , .

     

Thermoanalytical study of the solid state reaction between hydrated ZnO and Fe2O3

The hydrated oxides which are formed by the addition of ammonium bi-carbonate to a solution of Zn(NO₃)₂ and Fe(NO₃)₃, and drying the precipitates at 110° are zinc hydroxy carbonate(I) and iron(III) oxide gel(II), respectively. A new, derived derivative thermogravimetric curve along with conventional DTA and DTG methods have been used to study the reaction between (I) and (II) in two components system.A mixture of (I) and (II) subjected to grinding yields about 16% zinc ferrite precursor. In a sample prepared by coprecipitation from the mixed nitrate solution and drying at 110°, nearly 70% precursor is formed. The formation of zinc ferrite spinel reported to take place at low temperature in such cases appears to be related with the formation of the precursor, and reactivity and phase transformation temperature in Fe₂O₃.

---

Zusammenfassung Die durch Zugabe von Ammoniumbicarbonat zu einer Lösung von Zn(NO₃)₂ und Fe(NO₃)₃ und Trocknung des Niederschlags bei 110° gebildeten hydratisierten Oxide sind Zinkhydroxycarbonat (I) bzw. Eisen(III)oxidgel (II). Eine neue derivierte derivative thermogravimetrische Kurve wurde gemeinsam mit den konventionellen DTA und DTG Methoden zum Studium der Reaktion zwischen (I) und (II) in Zweikomponentensystemen eingesetzt.Das Gemisch von (I) und (II) ergibt beim Mahlen etwa 16% Zinkferrit »Prekursor«. In einer durch Mitfällung der gemischten Nitrate und Trocknung bei 110° erhaltenen Probe wurde fast 70 % »Prekursor« gebildet. Die Bildung von Zinkferritspinell, über dessen Entstehung in solchen Fällen bei niedrigen Temperaturen berichtet wird, scheint mit der Bildung des »Prekursors« verbunden zu sein, sowie mit der Reaktivität und der Phasenübergangstemperatur in Fe₂O₃.

---

Résumé Les oxydes hydratés formés lors de l'addition du bicarbonate d'ammonium à une solution de Zn(NO₃)₂ et de Fe(NO₃)₂ suivie du séchage du précipité à 110°, sont l'hydroxy-carbonate de zinc(I) et le gel de l'oxyde de fer(III) (II). On a utilisé une nouvelle technique de thermogravimétrie en dérivation, ainsi que les méthodes d'ATD et TGD conventionnelles, pour étudier la réaction entre (I) et (II) dans le système à deux composants.Un mélange de (I) et de (II), soumis au broyage, donne environ 16 p.c. de ferrite de zinc «précurseur», tandis qu'un échantillon préparé par coprécipitation à partir de la solution des nitrates mixtes et séchage à 110°, en donne environ 70 p.c.La formation du spinelle de ferrite de zinc décrite comme ayant lieu, dans des cas similaires, à des températures faibles, paraît être en rapport avec la formation du «précurseur» ainsi qu'avec la réactivité et la température de la transformation de phase de Fe₂O₃.

---

Zn(NO₃)₂ Fe(NO₃)₃, , 110°, , , (I) (II). , , I II . I II, , 16% , . , 110°, 70% , . « » , Fe₂O₃.

     

The thermal behaviour of some clathrates based upon Dianin's Compound

Clathrates based upon Dianin's Compound (4-p-hydroxyphenyl-2,2,4-trimethylchroman) exhibit shape and size selectivity towards included guest molecules in a manner similar to that shown by some commercially important zeolites. Clathrates derived from Dianin's Compound and a wide range of guest solvents were heated to their melting points and beyond, and their behaviour observed.

---

Zusammenfassung Auf Dianin's Verbindung (4-p-Hydroxyphenyl-2,2,4-trimethylchroman) basierende Klathrate weisen gegenüber eingeschlossenen Gastmolekülen eine ähnliche Form- und Grössenselektivität auf wie einige wichtige kommerzielle Zeolithe. Von Dianin's Verbindung und einer Reihe von Lösungsmitteln erhaltene Klathrate wurden bis zum Schmelzpunkt und darüber hinaus erhitzt und dabei ihr Verhalten beobachtet.

---

—4-- -2,2,4- — , , . , , , .

---

---

The assistance of Mr Carl Garland and Miss Marianne McCusker in the early stages and Miss Cathy Kennedy in the later stages of this work is acknowledged with thanks. Instruction in the use of the Thermal Analyser and interpretation of several of the calorimetric analyses were generously provided by Dr Geoff Irvine.     

Solvent effects in the photolysis of 1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthylhydroperoxide. Photocatalytic effect of Co(III) 2,4-pentanedionate

The effect of various solvents on the photoinitiated decomposition of 1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthylhydroperoxide (THP) with and without added Co(III) 2,4-pentanedionate has been studied. The conversion of THP, formation of major products and change in the oxidation state of the metal ion have been investigated in different solvents.

---

1, 2, 3, 4--1- () Co(III) 2,4-. , .

     

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.

---

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.

---

. , . , , , , . , , .

     

Chemical oscillations in the uncatalyzed bromate oxidation of hydroquinone and nitrophenols

Chemical oscillatory behavior in the uncatalyzed bromate oxidation of hydroquinone and nitrophenols is reported. The reaction is strongly inhibited by stirring. Effect of one-electron redox couples (EZ catalysts) on the system is described.

---

. . - ( EZ) .

     

Correlation between apparent activation energy and selectivity in the oxidation of benzene over vanadia-molybdena catalysts

The existence of a linear correlation between the apparent activation energy of catalytic benzene oxidation and selectivity with respect to maleic anhydride was found in a series of unsupported vanadia-molybdena catalysts. A plausible explanation for such a correlation is given.

---

- . .

     

Kinetic parameters

The wide variations of calculated activation energies for solid decomposition suggests that there is no discrete activated state. Further, the statistical distribution on which the calculations are based is not a realistic concept. The lowest energy possible — and most frequently occurring — is the energy of the bulk crystal. Within the crystalline solid, vibrational interactions transfer energy so rapidly that a substantial difference from the average energy is not achievable within the crystal. The lack of a statistical distribution rules out the use of the Arrhenius equation unless it is independently verified for the particular system.

---

Zusammenfassung Die umfangsreichen Variationen der für die Festkörperzersetzung berechneten Aktivierungsenergien gestatten die Annahme, daß es keinen diskreten aktivierten Zustand gibt. Ferner stellt die den Berechnungen zu Grunde liegende statistische Verteilung kein reelles Konzept dar. Die niedrigstmögliche — und sehr häufig vorkommende — Energie ist die des Gesamtkristalls. Im kristallinen Festkörper übertragen die Vibrationswechselwirkungen die Energie so schnell, dass eine bedeutende Abweichung von der Durchschnittsenergie im Kristall nicht möglich ist. Da eine statistische Verteilung nicht vorhanden ist, kann die Arrhenius-Gleichung nicht angewandt werden, nur wenn sie für das spezielle System unabhängig bestätigt worden ist.

---

Résumé Les variations notables des énergies d'activation calculées pour la décomposition des corps solides laissent supposer qu'il n'y a pas d'état activé discret. En outre, la distribution statistique qui sert de base pour le calcul ne représente pas un concept réel. L'énergie la plus faible possible — rencontrée très fréquemment — est l'énergie du cristal entier. Dans le corps solide cristallin, les interactions des vibrations transmettent l'énergie d'une façon si rapide qu'à l'intérieur du cristal une déviation substantielle de l'énergie moyenne n'est pas possible. A moins que sa validité ne soit prouvée indépendamment pour le système particulier, l'équation d'Arrhenius ne peut pas être employée en l'absence d'une distribution statistique.

---

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

---

---

Du-Pont-ICTA Award address presented at the Fifth International Conference on Thermal Analysis Kyoto, Japan, 1 August 1977.

---

The author is grateful to the United States National Science Foundation for its support of a number of related studies, to the Alexander von Humboldt Foundation for supporting specific studies on brucite as well as a valuable opportunity for contemplation, and to the DuPont Instrument Division for funding the award which provided this forum for discussion.     

On the mechanism of arylation of ethylene by palladium(II)

The phenylation of ethylene with benzene under the effect of palladium acetate at [C₂H₄] [Pd(OAc)₂] has been found to give styrene and trans-stilbene via parallel rather than consecutive reactions. The data obtained indicate that styrene and stilbene are formed through the same intermediate. The reaction mechanism is discussed.

---

, [C₂H₄][Pd(OAc)₂] - . , . .

     

Determination of liquid vapour adsorption and desorption on and from solids by means of the derivatograph

A modofied Q-1500 D derivatograph (MOM, Hungary) allowing measurements of sample weight changes at constant temperature is described. The sample weight changes measured were due to the adsorption and desorption of liquid vapour flowing in an inert gas stream through the measuring cell at constant temperature. This apparatus permits the utilization of thermal analysis for adsorption investigations.

---

Zusammenfassung Es wird ein modifizierter Derivatograph vom Typ Q-1500 D (MOM, Ungarn) beschrieben, der die Messung von Veränderungen des Probengewichtes bei konstanter Temperatur ermöglicht. Die adsorption und Desorption einer bei konstanter Temperatur in einem inerten Gasstrom durch die Meßzelle strömenden gasförmigen Substanz wird durch Messung des Probengewichtes verfolgt. Eine Apparatur für thermische Analyse wird damit zu Adsorptionsuntersuchungen verwendet.

---

Q-1500 (MOM, ), . , . .

     

Conversion of toluene on NiNaY and CeNaY zeolites

Ce–Y and Ni–Y zeolites were studied in the toluen conversion reaction before and after poisoning the acid centers by Na⁺ ions. It has been found that both Ce–Y and Ni–Y zeolites were active in the disproportionation of toluene at elevated pressures, which occur on strong Brönsted acid centers. The poisoning of the acid centers in Ni–Y zeolite led to the appearance of the activity of metallic Ni and complete change in the selectivity.

---

Ce- Ni- Na⁺. , , . Ni- .

     

Sticking probability for oxygen adsorption and readsorption on thin iron films

Sticking probability for oxygen adsorption on thin iron films and readsorption on surface sites liberated due to incorporation of the adsorbate adatoms below the surface during thermal treatment has been studied by means of the Wagener flow method. Sticking probability for oxygen adsorption on oxidized thin iron films has also been measured for comparison.

---

, . .

     

Thermal decomposition of calcium sulphate in carbon monoxide

Simultaneous TG and DTA studies were performed on analytical grade calcium sulfate and on samples of natural gypsum and phosphogypsum in carbon monoxide atmosphere. The decomposition temperatures and mechanism are influenced by the mineral impurities of the sample and the heating rate as well as the CO content of the gas atmosphere.

---

Zusammenfassung Simultane TG- und DTA-Untersuchungen von analytisch reinem Calciumsulfat und Proben von natürlichem Gips und Phosphogips wurden in Kohlenmonoxidatmosphäre ausgeführt. Temperatur und Mechanismus der Zersetzung werden durch mineralische Verunreinigungen der Probe, durch die Aufheizgeschwindigkeit und durch den CO-Gehalt der Gasatmosphäre beeinflußt.

---

. - , , .

---

---

The authors are indebted to Professor M. Veiderma for fruitful discussions and continuous support. The scholarship from Finnish Government to one of us (R. K.) is gratefully acknowledged.     

On theC p toC v conversion of solid linear macromolecules II

A modification is proposed for the Nernst-Lindemann equation that is used to convert calculated heat capacities at constant pressure (C _p ) to heat capacities at constant volume (C _v ) for solid, linear macromolecules. the constant A₀ per mole of repeating unit in this equation is derived by taking into account the variable number of vibrators excited at different temperatures. With the new equation it is possible to calculateC _p for solid polymers over a wider temperature range. The constant is calculated for solid polymers from experimental thermal expansivity, isothermal compressibility and heat capacity data obtained from the literature. An average value of (3.9±2.4)×10^–3(K mol)/J was obtained for A₀ (new) from data on 22 solid polymers. This average value may be used as a universal constant in case no experimental data on compressibility and expansivity are available for computation ofA ₀. The remaining variation of A₀ (new) with temperature is discussed and example calculations are shown for polyethylene. Effects of premelting and possibly large-amplitude motion are discovered for polyethylene in the temperature range 290 to 410 K.

---

Zusammenfassung Es wurde eine Abänderung der Nernst-Lindemann Gleichung vorgeschlagen, mit deren Hilfe für feste, lineare Makromoleküle errechnete Wärmekapazitäten bei konstantem Druck (C _p ) in Wärmekapazitäten bei konstantem Volumen (C _p ) umgerechnet werden können. Zur Ableitung der molaren Konstanten A₀ in dem sich wiederholenden Teil der Gleichung wurde die variable Anzahl der erregten Schwinger bei verschiedenen Temperaturen berücksichtigt. Mit der neuen Gleichung wird es möglich, dieC _p fester Polymere für einen breiten Temperaturbereich zu errechnen. Die Konstante wurde für die festen Polymere auf Grund des ermittelten thermischen Ausdehnungsvermögens und der isothermen Kompressibilität sowie der der Literatur entnommenen Wärmekapazitätsangaben berechnet. Aus Angaben von 22 festen Polymeren wurde für A₀(neu) ein Durchschnittswert von (3,9±2,4)×10^–3 (K mol)/J erhalten. Verfügt man zur Berechnung von A₀ über keine experimentellen Werte für Kompressibilität und Ausdehnungsvermögen, so kann dieser durchscnittswert als universale Konstante angewendet werden. Die verbleibende Temperaturabhängigkeit von A₀(neu) wird besprochen und Beispielrechnungen für Polyäthylen gegeben. Für Polyäthylen wurden im Temperaturbereich 290 bis 410 K Effekte durch Vorschmelzen und Bewegungen mit großer Amplitude festgestellt.

---

-, (C _p ) (C _v ) , . A ₀ , . C _p . A ₀ , , . 22 , A ₀ () (3,9±2,4)· 10^–3 ·/. A ₀ . A ₀ , . 290–410 .

     

X-ray spectral investigation by synchrotron radiation of supported Re/SiO2 and (Re+Pt)/SiO2 catalysts prepared via triethoxyrhenium

Using synchrotron radiation L_III absorption spectra of rhenium in Re/SiO₂ and (Re+Pt)/SiO₂ catalysts prepared via triethoxyrhenium have been studied. The conclusion has been drawn that reduced catalysts contain lowvalent rhenium ions and their composition is more uniform than that of the previously examined catalysts Re/Al₂O₃ and (Re+Pt)/Al₂O₃ prepared by a conventional impregnation technique.

---

L_III- Re/SiO₂ (Re+Pt)/SiO₂, . , , Re/Al₂O₃ (Re+Pt)/Al₂O₃, .

     

Investigations of thermal elimination reactions of polymers by thermal volatilization analysis and ultraviolet spectroscopy

Using thermal volatilization analysis with differential condensation of volatile products, with film samples on flat-bottomed silica glass reaction tubes to permit measurements of UV spectra of partly degraded polymer, the thermal stability, the types of volatile products and the development of conjugation in the involatile residue have been compared for poly(vinyl chloride), polychloroprene, poly(vinyl acetate) and vinyl acetate/ethylene copolymers, poly(vinyl formate) and poly(vinyl alcohol). All undergo a side-group elimination reaction at lower temperatures, and polyene breakdown occurs in all the samples between 400 and 500°. The longest polyene sequences are formed by PVC. All the polymers except PVC show some complexity of products in the elimination reaction.

---

Zusammenfassung Die Anwendung der thermischen Verdampfungsanalyse durch Differentialkondensation der flüchtigen Produkte an Filmproben in flachen Quarzglasreaktionsrohren gestattet die Ermittlung der UV-Spektren von teilweise degradierten Polymeren sowie Aussagen über die thermische Stabilität und Types des flüchtigen Produktes. Die Bindungen in dem nichtflüchtigen Rest wurden untersucht und im Falle der Copolymere Poly(vinylchlorid), Polychloropren, Poly(vinylacetat) und Vinylacetat/Äthylen, weiterhin Poly/vinylformat und Poly/vinylalkohol verglichen. Alle erleiden eine Eliminierungsreaktion an der Seitengruppe bei niedrigeren Temperaturen und Polyenabspaltung zwischen 400 und 500°. Die längsten Polyensequenzen werden durch PVC gebildet. Abgesehen vom PVC zeigten alle übrigen Polymere eine gewisse Komplexität in der Eliminierungsreaktion.

---

Résumé L'emploi de la méthode d'analyse par volatilisation thermique avec condensation différentielle des produits volatils, sur des échantillons en film sur tubes de réaction en verresilice à fond plat permet l'examen des spectres ultraviolets des polymères partiellement dégradés et l'étude de la stabilité thermique, outre l'identification des constituants volatils. On a comparé le développement de la conjugaison dans le résidu non-volatil pour les polychlorure de vinyle, polychloroprène, polyacétate de vinyle et les copolymères acétate de vinyle/éthylène, polyformiate de vinyle et polyalcool vinylique. Dans chaque cas, on a observé une réaction d'élimination du groupe latéral à basse température et rupture du polyène entre 400 et 500°. Les plus longues séquences ont été formées dans le cas du PCV. Tous les polymères, excepté le PCV, montrent une certaine complexité de produits dans la réaction d'élimination.

---

. (), , , , . , , — - , — . ; 400–500°. . , , .

---

---

Some parts presented at the International Symposium on Macromolecular Chemistry, Budapest, 1969.

---

One of the authors (D.L.G.) thanks the Science Research Council for the award of a studentship. Some of the experiments with PVF were carried out by Mr. A. Jamieson. Differential condensation TVA curves were obtained by Mr. R. G. Perrett.