Statistical analysis of enthalpy determination results relating to the dehydration process of CuSO4· 5H2O

Methods of variance analysis were utilized to select the conditions used in DSC studies of dehydration processes of various copper sulphate hydrates. The constant methodical errors were determined. Procedures were pointed out to increase the accuracy of DSC measurements in dehydration processes.

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Zusammenfassung Methoden der Varianzanalyse werden angewandt, um die Auswahl der Bedingungen zur Untersuchung des Dehydratisierungsprozesses verschiedener Kupfersulfat-Hydrate mittels DSC zu treffen. Die konstanten methodischen Fehler wurden ermittelt. Es wird auf Verfahren zur Erhöhung der Genauigkeit von DSC-Messungen bei Dehydratisierungsprozessen hingewiesen.

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. . - .

     

Stoichiometry as canonical transformation of chemical kinetics

Applying the apparatus of differential manifolds and that of classical conservative point mechanics, it is shown that stoichiometry plays the role of canonical transformations in chemical reaction kinetics.

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, , .

     

Calculation of the energy spectrum of surface oxygen on CuO by the interacting bonds method

Using the interacting bonds model a calculation has been made for the energy spectrum of oxygen on the CuO surface. Dissociative adsorption of oxygen can be realized in one and two-center forms with 9.2 and 60.4 kcal/mol, respectively. Intermediate values of the adsorption heats are attributed to oxygen adsorption on induced and biographic defects. The theoretically calculated energy spectrum of adsorbed oxygen is in reasonable agreement with that obtained experimentally from the dependence of isosteric heats of oxygen adsorption on the surface coverage.

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CuO. - 9,2 60,4 / . . .

     

Temperature programmed desorption (TPD) of carbon monoxide from cobalt surfaces

Three different binding states of CO on cobalt surfaces have been identified by TPD studies. The energetics of these adsorption states and their relevance in Fischer-Tropsch synthesis are considered.

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CO - . -.

     

Orientation towards alcohols in CO, H2 reactions on some iron catalysts

Adding rare earths like dysprosium or lanthanum to silica-supported iron or iron-copper catalysts enhances the formation of C₁ to C₅ alcohols and the total conversion in CO–H₂ reactions. Copper rises the alcohol orientation and also the reactivity.

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, - SiO₂ C₁ C₅, CO–H₂. , .

     

Die Anwendung Thermoanalytischer Methoden zur Charakterisierung Faserbildender Organischer Hochpolymerer

Zusammenfassung An Hand von Literaturbeispielen und eigenen Arbeiten wird eine Übersicht über Anwendungsmöglichkeiten der Thermogravimetrie (TG) auf dem Gebiete der faserbildenden organischen Hochpolymeren gegeben. Die Untersuchung der relativen Thermostabilität, deren Veränderung durch Modifizierung der Polymeren oder den Zusatz von Stabilisatoren und die Ableitung kinetischer Daten werden besonders herausgestellt. Die Vorteile der Differentialthermogravimetrie sowie die Notwendigkeit isothermer thermogravimetrischer Untersuchungen zur Charakterisierung des thermischen Langzeitverhaltens werden erläutert. Abschließend werden allgemeine Einschränkungen und Empfehlungen für die Anwendung der TG, z. B. die Kombination mit anderen Charakterisierungsmethoden, genannt.

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A review on the application of thermogravimetry (TG) in the field of fiber-forming organic high polymers is given by examples from the literature and from the work of the author. The investigation of the relative thermostability, their changes by modification of the polymers or by addition of stabilizers and the calculation of kinetic values are particularly stressed. The advantage of derivative thermogravimetry and the necessity for isothermal thermogravimetric investigation to characterize the longtime behaviour of polymers are explained. Finally, general limitations of, and recommendations for, the application of TG, e.g. the combination with other methods of investigation, are mentioned.

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Résumé On donne une vue d'ensemble sur les possibilités d'application de la thermogravimétrie (TG) dans le domaine des hauts polymères organiques fibriformes, en se servant d'exemples pris dans la littérature et de travaux personnels. On dégage les données relatives à la stabilité thermique et aux changements qui s'y rapportent si l'on modifie le polymère ou si on le traite par des stabilisateurs; on présente également le calcul des paramètres cinétiques. On montre les avantages de la thermogravimétrie différentielle ainsi que la nécessité d'effectuer des essais thermogravimétriques isothermes pour caractériser le comportement thermique de longue durée. Enfin, on mentionne les limites et les avantages dans l'emploi de la TG, par exemple, l'emploi combiné avec d'autres méthodes de caractérisation.

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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.

     

Design and application of a liquid-flow adsorption micro calorimeter based on the Calvet-type DAK 1-1 microcalorimeter (USSR)

The construction and the properties of a liquid-flow adsorption microcalorimeter are described. The calorimeter is based on the commercially available Calvet-type DAK 1-1 microcalorimeter (USSR), which has been equipped with a flow system consisting of a pump, several sets of heat exchangers and an adsorption cell. The minimum detectable heat effect is 1W up to a flow rate of 30 cm³/h.Results on the application of the calorimeter to adsorption and desorption processes of nonionic (Triton X-100) and anionic (styrene phosphonic acid) surfactant solutions in water at an-Al₂O₃ surface are presented and discussed.

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Zusammenfassung Konstruktion und Eigenschaften eines Flüssigkeits-Strömungs-Adsorptions-Mikrokalorimeters werden beschrieben. Das Kalorimeter wurde weiterentwickelt aus dem Calvet-Mikrokalorimeter DAK 1-1 (USSR), das mit einem Strömungssystem aus einer Pumpe, verschiedenen Wärmeaustauschern und einer Adsorptionszelle ausgestattet wurde. Der kleinste nachweisbare Wärmeeffekt liegt bei 1W bis zu einer Durchflussgeschwindigkeit von 30 cm³ h^–1. Mit dem Kalorimeter erhaltene Messergebnisse zur Adsorption und Desorption wässeriger Lösungen von nichtionischen (Triton X-100) und anionischen (Styrenphosphonsäuren) Tensiden an-Al₂O₃ werden dargestellt und diskutiert.

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, 1-1 (), , , . 1 30 ³/. ( X–100) (- ) -l₂₃.

     

Catalytic activity of rhodium-indigo sulfonates in hydrogen-water isotope exchange

Rhodium indigo sulfonate complexes are effective catalysts of isotope exchange between hydrogen and water. A study has been made of the transformation of initial complexes into catalytically active forms. Kinetic regularities of isotope exchange and an equation for the reaction rate have been obtained.

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. . .

     

Mathematical modelling of thermal decomposition processes

Some possible elementary reactions are not included in the classical mathematical models of thermal decomposition. For example, we can assume that in the thermal decompositions of simple carbonates a proportion of the O^2– ions produced on the reaction interface can migrate into the interior of the reactant phase, since at this temperature there is some probability of CO² exchange between an O^2– and a neighbouring CO ₃ ^2– ion. A similar diffusion-type process can be assumed in a wide class of decomposition reactions. The present state of computer science makes it possible to show by mathematical modelling how this migration influences the TG curves of the simplest contracting-sphere-type reactions. The resulting extended contracting-sphere model can provide the induction and the acceleration period of the TG curves.

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Zusammenfassung Einige mögliche Elementarreaktionen sind in dem klassischen mathematischen Modell der thermischen Zersetzung nicht enthalten. Z. B. kann angenommen werden, daß bei der thermischen Zersetzung einfacher Carbonate ein Teil der an der Reaktionsgrenzschicht entstandenen O^2–-Ionen in das Innere der reagierenden Phase wandern kann, da bei dieser Temperatur eine gewisse Wahrscheinlichkeit eines CO₂-Austausches zwischen einem O^2– und einem benachbarten CO ₃ ^2– -Ion besteht. Ein ähnlicher Vorgang vom Diffussionstyp kann bei einer großen Gruppe von Zersetzungsreaktionen angenommen werden. Die gegenwärtige Lage der Komputerwissenschaft ermöglicht an Hand der mathematischen Modellierung den Einfluß dieser Wanderung auf die TG-Kurven der einfachsten Reaktionen vom Typ der Kontraktionssphären zu zeigen. Das erhaltene erweiterte Kontraktionssphären-Modell kann die Induktions- und Beschleunigungsabschnitte der TG-Kurven liefern.

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Résumé Quelques réactions élémentaires possibles ne sont pas prises en compte dans le modèle mathématique classique de la décomposition thermique. On peut, par ex., supposer que lors de la décomposition thermique des carbonates simples, une partie des ions O^2– formés à l'interface de réaction puisse migrer à l'intérieur de la phase réagissante, puisqu'à cette température il existe une certaine probabilité d'échange entre un O^2– et un ion CO ₃ ^2– voisin. On peut supposer un processus similaire du type diffusionnel chez un grand nombre de réactions de décomposition. L'état actuel de la science des ordinateurs permet de montrer, à partir de modèles mathématiques, l'influence de cette migration sur les courbes TG des réactions les plus simples du type sphères de contraction. L'extension du modèle des sphères de contraction peut indiquer les périodes d'induction et d'accélération sur les courbes TG.

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- . , , , O^2– , , , CO₂ O^2– CO ₃ ^2– . , - . . - .

     

Effects of tempering time and tempering temperature of caustic mercerization on the spectral and electrical properties of Egyptian cotton fibres

Several samples of Egyptian cotton fabric strips were subjected to various caustic mercerization conditions, varying in temperature and time. On these samples extensive measurements were undertaken, comprising X-ray diffraction, IR absorption spectra and the temperature-dependence of DC-electric conductivity.The phase constitution, % crystallinity, IR band assignment, activation energies for conduction and energy gap were evaluated as a function of caustic mercerization. The results obtained were correlated and discussed in detail, leading to valuable information of use in the cotton fabric strip industries.

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Zusammenfassung Verschiedene Proben von ägyptischen Baumwollstreifen wurden unter verschiedenen Bedingungen (Temperatur, Zeit) einer Laugung unterworfen. Die gelaugten Proben wurden eingehend durch Röntgendiffraktometrie, IR-Absorptionsspektroskopie und Messungen der Temperaturabhängigkeit der elektrischen Gleichstromleitfähigkeit untersucht. Phasenstruktur, Kristallinität, Zuordnung der Banden, Aktivierungsenergien für die Leitfähigkeit und verbotene Bänder wurden in Abhängigkeit von der Laugung ermittelt. Die erhaltenen Ergebnisse wurden miteinander verglichen und in Einzelheiten diskutiert, wobei für die Baumwollverarbeitungsindustrie wertvolle und empfehlenswerte Informationen erhalten wurden.

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. , . , , , . , .

     

Comparative discussion of NH

A comparative study of NH ₄ ⁺ formation on aluminosilicate surface and in an aqueous solution of hydrochloric acid has been carried out in the framework of the nonempirical method with a STO-3G basis. It is suggested that the compensation mechanisms of energy consumptions to form protonated species in both cases are similar.

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-3 - NH ₄ ⁺ - . - .

     

Kinetics of propylene oxidation in the region of negative temperature coefficients of the rate

Kinetic regularities in the consumption of initial reactants and the accumulation of propylene oxidation products has been studied in the region of negative temperature coefficients of the maximum reaction rate (T=648–723 K). It has been revealed that for prolynene-enriched mixtures (C₃H₆:O₂=3:1) at P-20.66 kPa, the reaction rate is practically independent of the temperature, whereas for poor mixtures (C₃H₆:O₂=1:5) it decreases with increasing temperature.

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a (T=648–723K). , (C₃H₆:O₂=3:1) P=20,66 , (C₃H₆:O₂=1:5) .

     

Thermal analysis of ethylenediamine complexes of Ni(II) chloride

Thermal analysis of mono-, bis- and trisethylenediamine (en) complexes of Ni(II) chloride was carried out using TG, DTG and DTA techniques. The kinetic parameters were estimated from dynamic TG studies using the Coats and Redfern equation. The thermal stability of the metal-ligand (Ni-N) bond in, the complex was found to decrease with increasing Nien ratio. The DTA studies showed that the loss of en was initially endothermic but became increasingly exothermic with the progress of the decomposition. The final step in the case of all the three complexes was always composite in nature causing the loss of both Cl atoms with simultaneous oxidation of Ni to NiO. The dissociation of the Ni-en bonds appears to be regulated by the nucleation and growth mechanism. Kinetic parameters corresponding to various steps of decomposition of all the three complexes were evaluated.

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Zusammenfassung Mittels TG-, DTG- und DTA-Verfahren wurde eine Thermountersuchung des mono-, bis- und tris-Äthylendiammin (en) komplexes von Ni(II)-chlorid durchgeführt. Unter Zuhilfenahme der Gleichung von Coats und Redfern wurden die kinetischen Parameter anhand der Daten aus dynamischen TG-Untersuchungen abgeschätzt. Es wurde gefunden, daß die thermische Stabilität der Metall-Ligand Bindung (Ni-N) der Komplexe mit anwachsendem Ni:en Verhältnis absinkt. Aufgrund der DTA Untersuchungen erwies sich die Abgabe von en anfänglich als endotherm, mit fortschreitender Zersetzung jedoch als zunehmend exotherm. Bei allen drei Komplexen war der letzte Schritt immer komplexer Natur und beinhaltete die Abgabe beider Chloratome verbunden mit einer gleichzeitigen Oxidation von Ni zu NiO. Die Dissoziation der Ni-en Bindung scheint durch einen Keimbildungs- und Wachstums-mechanismus bestimmt zu werden. Die kinetischen Parameter für die einzelnen Zersetzungsschritte aller drei Komplexe wurden ermittelt.

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, -, - . -, . , - : . , , . , . - « ». .

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A research grant to LSP from the C.S.I.R. (India) and a JRF to SRN are thankfully acknowledged.     

Comparative study of single-crystal dehydration of LiCOOH.H2O and Li2SO4·H2O

The kinetics of isothermal dehydration of two crystal hydrates with equivalent water molecule sublattices (LiCOOH.H₂O and LiSO₄.H₂O) was investigated in vacuum with a quartz crystal microbalance, and the dynamics of structural reorganization of the substances was studied by the synchrotron radiation method. Differences were found both in the nucleation stage and in the stage of reaction interface advance. The results indicate that the kinetic behaviour of isothermal decomposition of solids is determined by the structural reorganization of a metastable intermediate.

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Zusammenfassung Die Kinetik der isothermen Entwässerung zweier Kristallhydrate mit gleichartigen Teilgittern der Wassermoleküle wurde untersucht mittels isothermer TG im Vakuum und Synchrotron-Röntgenbeugung. Unterschiede zwischen beiden Materialien werden sowohl in der Keimbildungswie- wei in der Ausbreitungsphase gefunden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kinetik der isothermen Zersetzung fester Stoffe durch die strukturelle Reorganisation eines metastabilen Zwischenprodukts bestimmt wird.

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HCOOLi.H₂O Li₂SO₄.H₂O . , — . , . , .

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The authors would like to thank N. Kosova for experimental assistance.     

Studies of copper-modified V?Mo oxide catalyst for acrolein oxidation to acrylic acid

Modification of a V–Mo oxide catalyst by copper improves its catalytic properties due to the formation of a variable composition V–Cu–Mo–O phase with varying the ratio Mo/Me (Me=V+Cu).

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T–Cu–Mo–O, Mo/Me, Me=V+Cu.

     

Comparative thermal analysis (CTA) of thermally-stable polymers and model compounds. Polyimides and model compounds

The method of comparative thermal analysis has been used to determine the thermal stability of polyimides and their model compounds. The extent of defects in the investigated polyimides was determined by gas chromatography. The dependence of the extent of the defects on the chemical structure of the initial components and the supermolecular structure of the polyimides was established.

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Zusammenfassung Die Methode der vergleichenden Thermoanalyse wurde zur Bestimmung der Hitzestabilität von Polyimiden und ihren Modellverbindungen eingesetzt. Das Ausmass der Defekte in den untersuchten Polyimiden wurde gaschromatographisch bestimmt. Die Abhängigkeit des Umfangs der Defekte von der chemischen Struktur der Ausgangskomponenten und der supermolekularen Struktur der Polyimide wurde festgestellt.

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Résumé La méthode d'analyse thermique comparée (CTA) a été utilisée pour étudier la stabilité thermique des polyimides et de leurs composés modèles. On a déterminé par chromatographie en phase gazeuse l'étendue des défauts dans les polyimides étudiés. On a établie de même les rapports qui existent entre l'étendue des défauts dans la structure chimique des composants initiaux et la structure supermoléculaire des polyimides.

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, . . .

     

Abnormal positional selectivity of toluene nitration by acetyl nitrate in CCl4 medium

An abnormally high yield (>50%) of m-nitrotoluene has been observed at the initial reaction period in the system AcONO₂/CCl₄.

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AcONO₂/CCl₄ (>50%) -.

     

Thermal decomposition of Y,La and light lanthanide complexes of hippuric acid

The conditions of thermal decomposition of the hippurates of Y, La and the light lanthanides from Ce(III) to Gd have been studied. When heated, the Y, Ce(III), Pr and Gd complexes decomposed in two stages, those of La, Sm and Eu in three stages, and that of Nd in four stages, the oxides finally being formed. The complexes lost crystallization water to form anhydrous (Nd) or hydrated salts, and then decomposed to oxides directly (Y, Ce(III), Pr(III) and Gd) or with intermediate formation of Ln₂O₂CO₃ (La, Nd, Sm and Eu). The temperature of oxide formation varied periodically with the ionic potential in the lanthanide series.

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Zusammenfassung Die Bedingungen der thermischen Zersetzung der Hippurate von Y, La und der leichten Lanthanide von Ce(III) bis Gd wurden untersucht. Beim Aufheizen zersetzen sich die Komplexe von Y, Ce(III), Pr und Gd in zwei Schritten, die von Sm und Eu in drei Schritten und der von Nd in vier Schritten zu den Oxiden. Die Komplexe verlieren Kristallwasser unter Bildung wasserfreier (Nd) oder hydratisierter Salze und zersetzen sich dann direkt (Y, Ce(III), Pr(III), Gd) oder über Ln₂O₂CO₃ (Ln, Nd, Sm, Eu) zu den Oxiden. Die Temperatur der Oxidbildung verändert sich periodisch mit abnehmenden Ionenpotential in der Lanthanidenreihe.

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, . , , , , — , — , . , , (, , ) Ln₂O₂CO₃ (, , ). .

     

Reactivity of oxidized substances and its correlation with catalyst properties in deep oxidation reactions

In terms of the donor-acceptor interaction concept /1/ the relative reactivity (RR) of organic and inorganic compounds and its correlation with catalyst properties in deep oxidation reactions are treated. RR and relative activity of the catalysts are shown to change depending on the predominant character (acceptor or donor) of reactant-catalyst interaction.

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- /1/ (OPC) . , OPC .