Catalytic activity of CaO?CaF2 binary systems in the Claus reaction

Activity of CaO–CaF₂ catalysts in the Claus reaction has been studied as a function of catalyst composition and of the time of catalyst operation in the reaction. Opposite effects of low and high fluoride content on the Claus activity have been found. A new type of reducing centers is suggested to be responsible for the increase in the activity observed in the case of fluorine-rich catalysts.

---

CaO–CaF₂ . , . , , .

     

Determination thermogravimetrique des energies d'activation I

Résumé Après une revue critique de divers procédés d'obtention thermogravimétrique des énergies d'activation, on sélectionne certains d'entre eux en vue de les appliquer d'une part à la déshydratation thermique de divers borates et acides boriques, d'autre part à l'oxydation du nickel à température élevée. On compare les résultats qu'ils fournissent respectivement.

---

After a critical survey of various methods available for the determination of activation energies by thermogravimetry, certain methods are applied to the thermal dehydration of various borates and boric acids and to the oxidation of nickel at high temperature. The results are compared.

---

Zusammenfassung Nach einer kritischen Übersicht verschiedener Verfahren zur Bestimmung von Aktivierungsenergien mittels Thermogravimetrie werden einige Ausgewählte auf die thermische Dehydratierung verschiedener Borate und Borsäuren, so wie auf die Oxydation des Nickels bei erhöhter Temperatur angewendet. Die verschiedenen Ergebnisse wurden verglichen.

---

, . .

     

Some considerations regarding the kinetics of solid-state reactions

The present state of non-isothermal kinetics for solid-state reactions is discussed on the basis of the literature. Experimental data are given on the effects of sample size, heating rate, particle size and atmosphere on the thermogravimetric (TG) curve, as well as the values of the kinetic parameters calculated from them. One solution of the formal kinetics is introduced.

---

Zusammenfassung Der gegenwärtige Stand der nicht isothermen Kinetik von Reaktionen in festem Zustand wird an Hand der Literatur erörtert. Außerdem werden einige Versuchsergebnisse bezüglich der Wirkung der Einwaage, der Aufheizgeschwindigkeit, der Teilchengröße und der Atmosphäre auf die thermogravimetrische (TG) Kurve, sowie der Wert der aus ihr errechneten kinetischen Parameter angeführt. Eine formalkinetische Lösung wird eingeführt

---

Résumé On discute, à partir des données de la littérature, l'état actuel de la cinétique nonisotherme des réactions en phase solide. On donne ensuite quelques résultats d'expérience montrant l'influence de la prise d'essai, de la vitesse de chauffage, de la granulométrie et de l'atmosphère sur la courbe thermogravimétrique et sur les paramètres cinétiques calculés. On introduit une solution de cinétique formelle.

---

. , , () , . .

---

---

The author wishes to express her thanks to P. Tke for preparing the computer program of the calculations suggested by Zsakó, Coats-Redfern, Coats-Redfern-Dharwadkar, and for running the program, and to Prof. E. Pungor for helping this work with his valuable advice.     

Methanol-based synthesis of hydrocarbons on bifunctional Y-type zeolites

The directions of methanol conversion on Pt, Pd, Zn, Ni metals and Y zeolites and on bifunctional metal-Y-zeolite catalysts have been studied. The increase of the hydrogenation activity of bifunctional catalysts enhances the rate of methanol conversion and decreases the selectivity of hydrocarbon formation.

---

- Y, - Y.

     

X-ray diffraction study of palladium catalysts. Influence of the preparation method on the dispersity of metallic phase

Influence of different methods of catalyst preparation on their phase composition and the crystallite dispersity has been demonstrated.

---

.

     

Reactivity of coordinated O2? ion-radicals in the oxidation of organic compounds

By the flow ESR method, the rates of the reaction of the radical complex Ti(IV)(O ₂ ^– ) with some aromatic compounds in aqueous solution have been measured. An elementary step of these reactions seems to be one-electron oxidation with the formation of a substrate cation-radical.

---

- Ti(IV)(O ₂ ^– ) . - -.

     

Kinetic investigation on alcoholysis of triethylaluminium by differential thermal analysis

The alcoholysis of triethylaluminium can be investigated by DTA in the liquid phase. The reaction enthalpy of the alcoholysis with primary alcohols is from –150 to –170 kJ mole^–1 in tetrahydrofuran/toluene as solvent. The reaction rate in pure hydrocarbons is higher than in the presence of Lewis bases. The reaction mechanism is probably ofS _E2 type and the reactivity decreases in the sequence primary, secondary, tertiary alcohol. In the second step of substitution the diethylaluminium alkoxides are less reactive than triethylaluminium because of the stronger association of the alkoxides. For the turnover of two moles of alcohol with one mole of triehylaluminium two DTA peaks appear in accordance with consecutive reactions.

---

Zusammenfassung Die Reaktion zwischen einer Lösung von Alumimumtriethyl und einer Reihe von aliphatischen oder aromatischen Alkoholen kann mittels DTA quantitativ verfolgt werden. Die negative Reaktionsenthalpie der Alkoholyse mit primären Alkoholen beträgt 150 bis 170 kJ mol^–1, sofern ein Lösungsmittelgemisch aus Tetrahydrofuran/Toluen eingesetzt wird. Die Reaktionsgeschwindigkeit in unpolaren Kohlenwasserstoffen ist grösser als in Gegenwart von Lewis-Basen. Wahrscheinlich ist der Reaktionsmechanismus vom TypS _E2, wobei die Reaktivität in der Folge primäre, sekundäre, tertiäre Alkohole fällt. Der zweite Schritt der Alkoholyse, ausgehend vom Diethylaluminiumalkoxid, ist wegen der starken Selbstassoziation weniger reaktiv. Bei Umsatz von 2 Mol Alkohol treten entsprechend der Folgereaktion zwei DTA-Peaks auf.

---

. –150 –170 ^–1 - . , . , S _E2 , , . , , . -, .

     

Oxidation stability of crosslinked polyethylene. Isothermal DTA method

Isothermal differential thermal analysis has been used to study the thermooxidative stability of two grades of crosslinked polyethylene in the temperature range from 120°C to 230°C. Induction times of thermooxidative degradation were measured from 2 minutes up to 3590 hours. Oxidation Induction time and mechanical failure in oven ageing experiments coincided over the measured temperature range. The degree of crosslinking was not strongly affected by the oxidative reaction. The Arrhenius-plots of DTA results showed curvature at 150°C, so straight line extrapolations from short-term experiments at elevated temperatures to low temperatures and long times are not possible. Thermoanalytically measured residual thermooxidative stability decreased linearly with ageing time and showed great scattering of the results.

---

Zusammenfassung Die isotherme Differentialthermoanalyse ist als Methode zur Abschätzung der thermooxidativen Beständigkeit von Polyolefinen seit längerem bekannt. In der vorliegenden Arbeit wird über isotherme DTA-Messungen an Proben aus vernetztem Polyäthylen im Temperaturbereich von 230°C bis 120°C berichtet, wobei Oxidationsinduktionszeiten bis zu 3590 Stunden gemessen wurden. Die Auftragung der Oxidationsinduktionszeiten in Arrhenius-Diagrammen zeigte für vernetztes Polyäthylen keine für Extrapolationszwecke geeignete Linearität des Logarithmus der Oxidationsinduktionszeiten über der reziproken absoluten Temperatur über weitere Bereiche der Meßzeiten bzw. Prüftemperaturen. Die thermoanalytisch bestimmten Oxidationsinduktionszeiten stimmten mit dem Steilabfall der Reißdehnung in Ofenalterungsversuchen überein während der über den Gelgehalt ermittelte Vernetzungsgrad vom thermooxidativen Abbau nicht signifikant beeinflußt wurde. Somit können aufwendige Ofenalterungsversuche durch experimentell einfache isotherme DTA-Versuche ersetzt werden. Die Messung der thermooxidativen Restbeständigkeit im isothermen DTA-Versuch bei erhöhter Prüftemperatur ermöglicht einen wesentlich deutlicheren Einblick in den thermooxidativen Schädigungszustand eines Polyolefins während der Induktionsperiode des thermooxidativen Abbaus als die Messungen des Vernetzungsgrades oder der Reißdehnung. Die Abnahme der thermooxidativen Restbeständigkeit erfolgt im Fall des vernetzten Polyäthylen in allen Fällen linear über der Alterungszeit.

---

120–230°. 2 3590 . . . 150°, . .

     

Isothermal-surface transmitter with thermally insulated sample holder — A novel approach to quantitative differential thermal analysis

It is demonstrated that quantitative DTA (DSC) must be based on the principle of the isothermal surface of the sample holder. In the known transmitters of DTA instruments of the insulated vessel type the surface of the sample holder is not isothermal, due to the effect of the support which is either a massive ceramic shaft or a support plate. In the transmitter described, the effect of the support is reduced to minimum by substituting it by suspension, for which purpose the sufficiently fine and long wires of the differential thermocouple are used. In this manner a holder with an isothermal surface is obtained and hence one of the fundamental requirements of the theory of heat transfer in systems with no temperature gradient is satisfied. This is experimentally confirmed by the finding that the described transmitter has the following features: first, the instrument constantK coincides with the heat transfer coefficient of the thermal barrier (the working space) of the cell and is independent of the nature of the sample in the holder; secondly, the heat capacityC figuring in the theory is exactly equal to the sum of the heat capacities of the holder and the sample; and finally, the differential curve, after completion of the reaction in the sample, is represented by an exponential expression depending on a single constant, namely the time constant of the cell. A formula for computation which does not contain the instrument constantK, and a new method of instrument calibration utilizing the tail end (the exponential branch) of the differential curve is proposed.

---

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass die quantitative DTA (DSC) auf dem Prinzip der isothermen Oberfläche des Probenhalters beruhen muss. In den bekannten Transmittern von DTA-Instrumenten mit isoliertem Gefäss ist die Oberfläche des Probenhalters nicht isotherm, was auf den Effekt des Trägers zurückzuführen ist, der entweder eine massive Keramikstange oder eine Trägerplatte ist. In dem beschriebenen Transmitter wird die Wirkung des Trägers auf ein Minimum reduziert, indem er durch eine Aufhängung ersetzt wird, zu der die genügend feinen und langen Drähte des Differentialthermoelements verwendet werden. Auf diese Weise wird ein Träger mit einer isothermen Oberfläche erhalten und damit eine der fundamentalen Erfordernisse der Theorie des Wärmeübergangs in Systemen mit keinem Temperaturgradienten erfüllt. Dies wird experimentell dadurch bestätigt, dass der beschriebene Transmitter die folgenden charakteristischen Züge aufweist: Erstens stimmt die InstrumentenkonstanteK mit dem Wärmeübergangskoeffizienten der thermischen Barriere (des Arbeitsraumes) der Zelle überein und ist unabhängig von der Natur der Probe auf dem Träger; zweitens ist die in der Theorie auftretende WärmekapazitätC genau gleich der Summe der Wärmekapazitäten des Trägers und der Probe; drittens ist die differentielle Kurve nach Beendigung der Reaktion in der Probe durch einen exponentiellen Ausdruck zu beschreiben und abhängig von einer einzigen Konstante, nämlich der Zeitkonstante der Zelle. Eine die Instrumentenkonstante nicht enthaltende Berechnungsformel und eine neue Methode zur Kalibrierung des Instruments, zu der der exponentielle Zweig der differentiellen Kurve herangezogen wird, werden vorgeschlagen.

---

, () . - , . , . . , , , : 1) ( ) ; 2) , , ; 3) , — . , , () .

     

The use of TA — GLC — MS as a quantitative specific EGA technique for the investigation of complex thermal decomposition reactions: The thermal decomposition of calcium propanoate

A versatile and flexible system is described for evolved gas analysis using a GLC, MS (mass scan and SIM modes) and GLC-MS. Gases evolved from materials in two differential thermal analysis units, a thermobalance or a micro-furnace linked directly to the MS or GLC can be analysed. Details are given of computer controlled data acquisition and processing. The techniques are applied to the thermal decomposition of calcium propanoate. Mechanisms are suggested to account for the observed decomposition products and the solid state process. Evidence is presented to support the view that the latter occurs via nucleation followed by two-dimensional growth with an activation energy of 315 kJ mol^–1 and a pre-exponential factor of 4.8×10²¹s^–1.

---

Zusammenfassung Ein vielseitiges und flexibles System zur Analyse von gebildeten Gasen wird beschrieben, das GLC, MS (in Massen-scanning und SIM Betriebsweise) und GLC-MS umfaßt. Damit können die in zwei differentialthermoanalytischen Einheiten, einer Thermowaage oder einem direkt mit dem MS- oder GLC-Gerät gekoppelten Mikroofen aus den zu untersuchenden Substanzen entwickelten Gase analysiert werden. Einzelheiten der komputerkontrollierten Datengewinnung und Steuerung werden angegeben. Die Techniken werden zur Untersuchung der thermischen Zersetzung von Calciumpropionat herangezogen. Mechanismen werden vorgeschlagen, die die beobachteten Zersetzungsprodukte und die Festkörperreaktion erklären. Beweise werden dafür erbracht, daß bei letzterer eine Keimbildung und darauffolgendes zweidimensionales Wachstum vor sich geht, wobei die Aktivierungsenergie 315 kJ·mol^–1 und der präexponentielle Faktor 4.8·10²¹·s^–1 beträgt.

---

- (), - (MC) MC. - , , . . . . , , 315 .^–1 4,8·10^{21 –1}.

---

---

The authors gratefully acknowledge the provision of an equipment grant and Research Studentships to G.S. and S.B.W. by the SERC.     

Thermal analysis of magnesium hydroxide

Natural brucite and two precipitated Mg(OH)₂ samples were analysed in a simultaneous TG-DTG-DSC analyser. The initial dehydroxylation temperature of natural brucite is lower than those of the precipitated samples, but the maximum and final temperatures of the former are higher than those of the latter. The maximum temperatures of individual samples obtained from DTG and DSC curves are almost the same. Heats of reaction derived from peak areas for the three samples are not exactly the same, as they are influenced by the specific surface area of the individual sample. Activation energies deduced by Freeman and Carroll's method are very different from one another. This is attributed to the difference in pressure when the sample is crimped. A linear relationship is observed between the deduced activation energy and the specific height of the DSC peak.

---

Zusammenfassung Natürlicher Brucit und zwei gefällte Mg(OH)₂-Proben wurden in einem simultanen TG-DTG-DSC-Analysator geprüft. Die Anfangstemperatur der Dehydroxylierung des natürlichen Brucits ist niedriger als die der gefällten Proben, doch sind Maximal- und Endtemperaturen des ersteren höher als jene der letzteren. Die an Hand von DTG und DSC-Kurven erhaltenen Maximaltemperaturen der einzelnen Proben sind fast identisch. Die aus den Peakflächen der drei Proben errechneten Reaktionswärmen sind nicht genau dieselben, da sie von der spezifischen Peakfläche der einzelnen Proben beeinflußt werden. Die mittels der Methode von Freeman und Carroll abgeleiteten Aktivierungsenergien sind von einander sehr verschieden. Sie werden den Unterschieden im Druck bei dem Schrumpfen der Probe zugeschrieben. Ein linearer Zusammenhang zwischen der abgeleiteten Aktivierungsenergie und der spezifischen Höhe der DSC-Peaks wurde beobachtet.

---

Résumé La brucite naturelle et deux échantillons de Mg(OH)₂ précipités ont été étudiés par TG-TGD et DSC simultanées. La température initiale de la déshydroxylation de la brucite naturelle est plus faible que celle des deux échantillons précipités, mais les températures maximale et finale de déshydroxylation de la brucite sont plus élevées que celles des échantillons précipités. Les chaleurs de réaction déduites de l'aire des pics DSC des trois échantillons ne sont pas exactement les mêmes, puisqu'elles sont influencées par l'état de surface des échantillons individuels. Les énergies d'activation trouvées en appliquant la méthode de Freeman et Carroll sont très différentes les unes des autres. Elles sont attribuées à la différence de pression au niveau de l'échantillon. On a observé une relation linéaire entre l'énergie d'activation déduite et la hauteur spécifique du pic DSC.

---

Mg(OH)₂ -- . , , - , . - , , . , , , , . , —, , . - .

---

---

The authors wish to thank Dr. T. C. W. Mak, Department of Chemistry, The Chinese University of Hong Kong, for taking the X-ray diffraction data.     

Cyclohexane photooxygenation by air oxygen in CH2Cl2 in the presence of chromium oxocomplex-iodosylbenzene system

Cyclohexane is oxidized by air oxygen in CH₂Cl₂ solution to yield cyclohexanol, cyclohexanone and cyclohexyl chloride when irradiated by light (>310 nm) in the presence of (Bu₄N)₂CrO₄ or (Bu₃SnO)₂CrO₂. The addition of PhIO greatly accelerates the reaction and increases the yield of products. The reaction mixture contains neither cyclohexanol nor cyclohexanone when the photoreaction in the presence of the Cr(VI)–PhIO system is carried out in argon atmosphere. Hence neither iodosylbenzene nor oxochromium compounds can be oxygen atom donors in alkane oxygenation. The accelerating effect of iodosylbenzene may be due to the enhanced oxidizing power of photo-excited oxochromium species when coordinated to iodosylbenzene.

---

CH₂Cl₂ , , (>310 ) (Bu₄N)₂CrO₄ (Bu₃SnO)₂CrO₂. PhIO . Cr(VI)–PhIO , , . , ( ) . .

     

Contribution to the phase diagram of the system PbCl2-AgCI

The side parts of the phase diagram of the binary system PbCl₂-AgCl were studied by using DTA. The only miscibility was found on the silver chloride side up to a concentration of 1.5±0.5 mole% PbCl₂. No solid solution of AgCl in PbCl₂ was observed on the lead chloride side.

---

Zusammenfassung Mittels DTA wurden die Randzonen des Phasendiagrammes des binären Systemes PbCl₂-AgCl untersucht. Mischbarkeit konnte lediglich auf der Silberchloridseite bis zu einer Konzentration von 1.5±0.5 mol% mol% PbCl₂ festgestellt werden. Auf der Bleichloridseite konnten keinerlei Mischkristalle zwischen AgCl und PbCl₂ beobachtet werden.

---

PbCl₂-AgCl. 1,5±0,5 %. .

---

---

We are very grateful to our colleagues Dr E. Krová and Dr Z. Pokorná for the preparation of the single-crystals and for the chemical analysis.     

Influence of the nonmetallic component in binary chromium compounds on their catalytic activity in carbon monoxide oxidation

Oxidation kinetics of carbon monoxide on chromium carbide, nitride and boride has been studied. The activity of chromium compounds was compared with the electronic state of the chromium atom according to XPS data. A reaction mechanism is proposed and an assumption is made on the predominant effect of the nonmetallic component on the character of change in the catalytic activity of chromium compounds.

---

, . . .

     

The effect of preparation conditions on the activity and stability of copreciptitated Ni/Al2O3 catalysts for the methanation of carbon monoxide

The activities and stabilities of coprecipitated Ni/Al₂O₃ methanation catalysts depend markedly on their preparation and pretreatment. The results are discussed in relation to the structure of the precipitate and to changes which occur during calcination and reduction.

---

Ni/Al₂O₃ . , .

     

XPS study of the in-depth profile of TiO2?Al2O3 catalysts prepared by different methods

An XPS study of in-depth profiles of Ti/Al ratio in TiO₂–Al₂O₃ catalysts in conjunction with sputter-etching by Ar⁺ has revealed that the sample prepared with ammonia as precipitation reagent has constant Ti/Al ratio from surface layer to bulk, while the smaple prepared with urea has much Al in the surface layer.

---

Ti/Al TiO₂–Al₂O₃ Ar⁺ , , , Ti/Al , , , .

     

Influence of nucleating agents on crystallization of polypropylene

The effect of talc as an artificial nucleating agent in different concentrations on the crystallization of polypropylene (PP) has been studied. It is considered that the induction time should be taken into account in the Avrami evaluation of isothermal crystallization. From a study of nucleated PP samples prepared in different ways, it has been proved that the nucleating effect of talc slightly decreases with increasing time spent by the sample in the state of the polymer melt. It has been shown that crystallization of non-nucleated polypropylene strongly depends on the material of the sample pan. It has been established that dilatometry cannot be used to study the isothermal crystallization of nucleated polypropylene, since microcracks appear in the sample, partly compensating the volume decrease due to the crystallization process.

---

Zusammenfassung Die Wirkung von in unterschiedlichen Konzentrationen als künstliches Keimbildungsmittel angewandtem Talk auf die Kristallisation von Polypropylen wurde untersucht. Bei der Auswertung der isothermen Kristallisation nach Avrami ist die Induktionszeit in Betracht zu ziehen. Bei der Untersuchung von auf verschiedene Weise hergestellten Polypropylenproben wurde festgestellt, dass die keimbildende Wirkung von Talk desto geringer ist, je länger sich die polymere Probe im geschmolzenen Zustand befand. Es wird gezeigt, dass die Kristallisation von keimbilden den Mitteln nicht ausgesetztem Polypropylen stark vom Material des Probengefässes abhängt. Es wurde festgestellt, dass die Dilatometrie nicht zur Untersuchung der isothermen Kristallisatior von mit keimbildenden Mitteln versetztem Polypropylen geeignet ist, da in der Probe Mikrokrack Produkte auftreten, die die durch den Kristallisationsprozess verursachte Abnahme des Volumens teilweise kompensieren.

---

. , . , . . , , , .

---

---

This work was presented in part at the 7th International Conference on Thermal Analysis, August 22–28, 1982, Kingston, Ontario.

---

The authors are indebted to Messrs M. Pati and J. Volk for the preparation of the samples, and to Dr. A. Solti for her help during the dilatometric measurements.     

Computer-aided MS analysis of the first decomposition step of 2,5-diaryl-2H-tetrazoles

The product mixtures formed during the first step of thermal decomposition of some 2,5-diaryl-2H-tetrazoles were investigated by MS analysis after quenching of the mixtures to room temperature and dissolution in methylene chloride. The multivariate evaluation program SEKOS was used. This is based on the computer-aided analysis of intensityvs. time curves of multicomponent mixtures in a mass-spectrometer. The working principles and the advantages of the evaluation program are discussed.

---

Zusammenfassung Das bei der thermischen Zersetzung von 2,5-Diaryl-2H-tetrazolen im ersten Schritt gebildete Produktengemisch wurde nach Abschrecken auf Zimmertemperatur und Auflösen in Dichlormethan massenspektrometrisch untersucht. Dazu wurde das multivariate Auswertungsprogramm SEKOS benutzt, das auf einer Computer-gestützten Analyse von Intensität-Zeit-Kurven mehrkomponentiger Mischungen im Massenspektrometer beruht. Das Arbeitsprinzip und die Vorteile des Auswerteprogramms werden erklärt.

---

- , 2,5--2-, . SEKOS , — - . .

     

Estimation of kinetic parameters in oxidative dehydrogenation of n-butenes over SnO2?Sb2O4 catalysts

Kinetic curves measured in the oxidation of n-butenes over a SnSb=31 mixed oxide catalyst were fitted by the kinetic model put forward in a previous paper. The goodness of fitting shows that the kinetic behavior of this complex reaction system can be described by a mechanism involving acidic and redox sites on the catalyst surface.

---

- SnSb=31 , . , , - .