Thermogravimetric and EPR study of the vacuum thermal decomposition of some zinc and copper(II) chromates

The thermal decompositions in vacuum of the compounds ZnCrO₄, ZnCrO₄·3.5 Zn(OH)₂·H₂O and CuCrO₄ have been investigated using a combination of various techniques: TG, EPR, IR and X-ray.While the TG and X-ray data confirm the final formation of Cu(I) and Zn chromites with the spinel structure resulting from the spontaneous thermal reduction of the Cr(VI) ions, EPR reveals the progressive formation and decay of the following intermediate paramagnetic species: Cr(V) ions and Cr(III) species either dispersed in theM(II) oxide bulk and/or clustered in a Cr₂O₃-like phase, or finally ordered in the chromite phase formed at high temperature.The paramagnetic species which appear, as well as their temperature ranges of stability, are strongly dependent on the nature of theM(II) ion and the Cr(III)/M(II) ratio.The successive detection of these intermediates by EPR yields some detailed information about the decomposition mechanisms of the chromates.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung der Verbindungen: ZnCrO₄, ZnCrO₄·3.5 Zn(OH)₂ · H₂O und CuCrO₄ in Vakuum wurde unter Anwendung der Kombination verschiedener Techniken, wie TG, EPR, IR und Röntgen, untersucht.Während die TG- und Röntgen-Daten die schließlich erfolgende Bildung der Chromite von Cu (I) Zn mit der aus der spontanen thermischen Reduktion der Cr (VI)-Ionen hervorgehenden Spinellstruktur bestätigen, zeigt EPR die progressive Bildung sowie den Zerfall der folgenden intermediären paramagnetischen Species: Cr(V)-Ionen und Cr(III)-Species entweder in der Masse desM (II)-Oxids dispergiert und/oder in einer Cr₂O₃ ähnlichen Phase eingeschlossen oder aber endlich in der bei hoher Temperatur gebildeten Chromitphase geordnet.Sowohl die auftretenden paramagnetischen Species als auch der Temperaturbereich, in welchem sie stabil sind, hängen stark von der Beschaffenheit desM (II)-Ions und des Verhältnisses Cr(III) (M/II) ab.Der schrittweise Nachweis dieser Zwischenprodukte durch EPR erbringt einige eingehende Informationen über die Zersetzungsmechanismen der Chromate.

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ZnCrO₄₄, ZnCrO₄. 3.5 Zn(OH)₂·H₂O CuCrO₄, , , , , . , Cr(VI). : Cr(V) Cr(III), , Cr₂O₃, , . (II) Cr(III)/()II). .

     

Study of structural transformations of equiatomic compounds of rare earth metals with copper

Electrical resistivity, magnetic susceptibility, X-ray diffraction and differential thermal analysis have been performed over a wide temperature range on binary compounds RCu. Melting points or decomposition temperatures for RCu (R=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy) phases and a number of FeB-CsCl structural transitions are reported, and heats and entropies of transformation are evaluated. Large hysteresis effects are observed for the structural transformations at different temperatures.In LaCu and CeCu no structural transformation was detected, while TbCu and DyCu failed to reveal any high-temperature thermal effect of transformation. In EuCu a nonreproducible thermal effect was evidenced after thermal cycling.

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Zusammenfassung Messungen der elektrischen Leitfähigkeit und der magnetischen Susceptibilität sowie röntgendiffraktometrische und differentialthermoanalytische Untersuchungen von binären Verbindungen des Typs RCu wurden in einem weiten Temperaturbereich ausgeführt. Schmelzpunkte bzw. Zersetzungstemperaturen von RCu-Phasen (R=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb und Dy) und eine anzahl von Phasenübergängen im System FeB-CsCl sind zusammen mit den bestimmten Entropiewerten der Phasenübergänge angegeben. Die Temperaturabhängigkeit der Phasenübergänge weist eine ausgeprägte Hysterese auf. In den Systemen LaCu und CeCu konnten keine Phasenübergänge festgestellt werden, während sich bei TbCu und DyCu kein auf einen Phsenübergang hinweisender thermischer Effekt im Hochtemperaturbereich zeigt. Bei EuCu wurde ein nicht-reproduzierbarer thermischer Effekt nach einem thermischen Kreisprozeß nachgewiesen.

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, , RCu. RCu (=La, , Pr, Nd,Sm, Eu, Gd, Tb Dy) , FeB-CsCl, . . LaCu , TbCu DyCu - . EuCu .

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The authors are grateful to Prof. A. Iandelli for his interest and for helpful discussion.

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This work was supported by the Italian Consiglio Nazionale delle Ricerche.     

Highly efficient photocatalytic electron transfer across the membranes of lipid vesicles mediated by tetramethyl pyridineporphinatozinc(II)

A system that provides the maximum known quantum yield (60±15%) of photocatalytic electron transfer across the membranes of lipid vesicles is discussed.

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, (60+15%) .

     

Observation of vibration-electronic exchange in gas-surface collisions

Intensity increase of exoelectronic emission in the interaction of vibrationally excited hydrogen beam (v1) with emitter surface (CaSO₄) has been found. The effect proves to be due to the transfer of vibrational energy from molecules to trapped electrons, i.e. to the v-e transition in gas-surface collisions.

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- (v1) (CaSO₄). , .. v-e- -.

     

Four types of relaxation in chemical kinetics (linear case)

According to results obtained previously for the linear equations of chemical kinetics, the relation between the steady-state reaction rate and the relaxation time has been studied.

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, , .

     

Utilization of the affine transformation of thermoanalytical curves for the determination of kinetic parameters

A method is suggested for the affine transformation of thermoanalytical curves, by means of which their comparison with one another becomes feasible. It is demonstrated that the results obtained by the traditional methods of non-isothermal kinetics depend on the heating rate, whereas the results attained by affine transformation are independent of the heating rate. They are consistent with the results obtained by Merzhanov's dmethod, which is also a non-aprioristic method.

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Zusammenfassung Eine Methode zur Affintransformierung thermoanalytischer Kurven wird vorgeschlagen, wodurch ihr Vergleich miteinandere rmöglicht wird. Es wird gezeigt, daß die durch traditionelle Methoden der nicht-isothermen Kinetik erhaltenen Ergebnisse von der Aufheizgeschwindigkeit abhängig sind, während die durch Affintransformierung erhaltenen von der Aufheizgeschwindigkeit unabhängig sind. Sie sind in Übereinstimmung mit den nach der Methode von Merzhanov erhaltenen Ergebnissen, die ebenfalls eine nicht-aprioristische Methode ist.

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Résumé On propose une méthode pour la transformation affine des courbes d'analyse thermique, qui permet leur comparaison. On montre que les résultats obtenus par les méthodes traditionnelles de cinétique non-isotherme dépendent de la vitesse du chauffage, tandis que les résultats obtenus par la transformation affine n'en dépendent pas. Ils sont en accord avec les résultats de la méthode de Merzhanov.

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

     

Formation of oxalates and carbonates in the thermal decompositions of alkali metal formates

The influences of gaseous and solid reactants on the yields of oxalates and carbonates in the thermal decompositions of alkali metal formates have been studied. A mechanism of formation of these products is proposed, which explains the influences of basic and acidic species formed in the medium on the thermal decompositions of the alkali metal formates.

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Zusammenfassung Der einfluß von gasförmigen und festen Reaktanten auf die Ausbeute von oxalaten und Karbonaten bei der thermischen Zersetzung von Alkalimetallformiaten wurde untersucht. Es wurde ein Mechanismus für die Bildung dieser Produkte vorgeschlagen, der den Einfluß der während der thermischen Zersetzung von Alkalimetallformiaten entstehenden Basen und Säuren erklärt.

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, . , , .

     

Formation of hexagonal MoO3 upon the decomposition of silica-supported ammonium paramolybdate

Upon the decomposition of silica-supported ammonium paramolybdate, hexagonal MoO₃ is formed at 300–350 °C. Irreversible transformation of hexagonal to rhombic MoO₃ is observed with increasing calcination temperature. The hexagonal MoO₃ structure is probably stabilized by the insertion of ammonium and silicon ions into the lattice of molybdenum trioxide.

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, , 300–359 °C . MoO₃ . MoO₃, , MoO₃.

     

Routes of catalytic oxidation of o-xylene to phthalic anhydride

Relative reactivity of o-xylene, o-tolualdehyde, phthalide, and phthalane and the rate of phthalic anhydride formation from them have been determined. The main route of o-xylene oxidation to phthalic anhydride is due to the o-arrangement of methyl groups, proceeding through bicyclic products, such as dihydrobenzofuran (phthalane) and 3,4-benzofuran.

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-, - , , . - - : () 3,4-.