Fossil age determination by thermal analysis

Subsequent to a comparative examination of recent bone material the author has recently completed the paleobiogeochemical evaluation of classical Quaternary and Pliocene terrestrial fossils of vertebrata from Hungary. A derivatograph (MOM) has been used to determine two thermoanalytical parameters which are closely associated with the passage of geological time: the total bound organic-matter content of the fossil and the fossilization cofficient.Derivatographic measurement of the organic matter in the bones is supplemented by fine-structure analysis of bone-tissue slides.Sample material of unknown age from several provenances was evaluated with the new dating method. The importance of the procedure is even greater in cases when only indefinite sporadic finds can be obtained from the sediments.

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Zusammenfassung Nach einer vergleichenden Untersuchung an neuzeitlichem Knochenmaterial hat der Autor kürzlich die paleobiogeochemische Auswertung der klassischen Quaternären und Pliocenen terrestren Fossilien von Vertebraten aus Ungarn ergänzt.Ein Derivatograph (MOM) wurde zur Bestimmung zweier thermoanalytischer Parameter eingesetzt, die eng mit dem Fortschreiten der geologischen Zeit verbunden waren: dem Gesamtgehalt an gebundenem organischem Material und dem Fossilisationskoeffizienten.Die derivatographische Messung der organischen Substanz in den Knochen wurde durch die Feinstrukturanalyse von Knochengewebeschnitten ergänzt.Probenmaterial unbekannten Alters verschiedener Herkunft wurde mit der neuen Methode ausgewertet. Die Bedeutung des Verfahrens ist in den Fällen noch grösser, wenn aus den Sedimenten nur unbestimmte sporadische Funde erhalten werden können.

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, . (MOM) , : . - . . , .

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The author wishes to thank the staff of the Department of Experimental Physics of L. Kossuth University for the neutron activation measurements and the Computer Center of the University for the calculation work.     

Kinetics of the thermal decomposition of alkaline earth metal hydrofluorides

The thermal stability of alkaline earth metal hydrofluorides was studied by means of a Derivatograph. The values of the activation energy, reaction order and rate constant were determined. The comparison of the kinetic parameters of the decomposition process for the complete series of hydrofluorides studied led to a certain regularity in the differences in their thermal stabilities and its correlation with the strength of the hydrogen bond in their structure.

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Zusammenfassung Die thermische Stabilität von Erdalkalihydrofluoriden wurde mit Hilfe eines Derivatographen untersucht, die Werte der Aktivierungsenergien, der Reaktionsordnung und der Geschwindigkeitskonstanten bestimmt. Der Vergleich der kinetischen Parameter des Zersetzungsvorganges wies auf eine gewisse Regelmäßigkeit in ihrer verschiedenen thermischen Stabilität, die in Zusammenhang mit der Stärke ihrer strukturalen Wasserstoffbindung steht.

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Résumé On a étudié la stabilité thermique des hydrogénofluorures des métáux alcalinoterreux et déterminé les valeurs des énergies d'activation, des ordres de réaction et des constantes de vitesse de réaction à l'aide d'un Dérivatographe. Après comparaison des paramètres cinétiques on a pu établir une certaine régularité dans le changement de la stabilité thermique en corrélation avec la force de liaison de l'hydrogène dans la structure.

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. , . .

     

Thermal decompositions of kaolinite intercalation compounds

Through a combination of X-ray diffraction and thermal analysis (simultaneous TG-DTG-DTA and quasi-isothermal TG), it was shown that the molar ratio intercalation agent/kaolinite in all intercalation compounds is approximately 1. In a saturated atmosphere of the corresponding intercalation agent, the intercalation compounds are stable up to more than 150 °C.Decomposition of the potassium acetate intercalation compound proceeds simultaneously with the dehydroxylation of kaolinite at an extrapolated onset temperature of 360 °C. The high-temperature reactions (dehydroxylation and transformation) of kaolinite obtained through the decomposition of intercalation compounds with volatile intercalation agents depend on the conditions applied during decomposition.

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Zusammenfassung Mittels Röntgenbeugung und thermischer Analyse (simultane TG-DTG-DTA und quasi-isotherme-quasi-isobare TG) konnte gezeigt werden, daß das molare Verhältnis Einlagerungsmedium/Kaolinit in allen Einlagerungsverbindungen etwa 1 ist. In gesättigter Atmosphäre des jeweiligen Einlagerungsmediums ist die Einlagerungsverbindung stabil bis über 150 °C. Die Zersetzung der Kaliumacetat-Einlagerungsverbindung läuft zusammen mit der Dehydroxylation des Kaolinits bei einer extrapolierten onset-Temperatur von 360 °C ab. Die Hochtemperaturreaktionen (Dehydroxylation, Phasenneubildung) von Kaolinit, der aus der Zersetzung von Einlagerungsverbindungen mit flüchtigen Einlagerungsmedien erhalten würde, werden von den Zersetzungsbedingungen beeinflußt.

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- ( , , ) , - 1. , , 150°. — ** 360°, ** . , , .

     

First and second thermodynamic mixing properties of ethylbenzene +n-alkanes: Experimental and theory

Isobaric expansibilities _P and isothermal compressibilities _T have been determined at 25 and 45°C for binary mixtures of ethylbenzene + n-tetradecane and + n-hexadecane and the corresponding excess functions (V ^E /T)_P and (V ^E /P)_T have also been obtained. With these data and supplementary literature values, the following second order mixing properties are also reported at 25°C: _S ^E , (V ^E /P)_T, C_V and (VT). All mixing quantities have been compared with the results obtained at 25°C by using the Prigogine-Flory-Patterson theory of liquid mixtures. The predicted values suggest that the ability of ethylbenzene as a breaker of the pure n-C_n orientations is similar to what we found for toluene and higher than for p-xylene.     

MINDO/3 studies of surface OH groups of alumina

Cluster models for various types of OH groups of alumina have been calculated in terms of the MINDO/3 method. Dependence of the acidity and stretching vibration frequencies of OH groups on the number and coordination of neighboring aluminium atoms has been analyzed.

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MINDO/3 OH- . OH- .

     

Kinetics and mechanism of redox reactions of U(III) ions with 2-chloro and 2-bromopropanoic acids

The kinetics and mechanism of redox reactions of U³⁺ ions with 2-chloro and 2-bromopropanoic acids were studied. The influence of pH led to the determination of the rate constants corresponding to two parallel steps. The influence of binary mixtures on the reaction rate was followed. The kinetic results for halogen-substituted carboxylic acids forming an isokinetic series have been compared.

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U⁺³ 2-- 2- . pH . . , .

     

XPS studies of Cu-Cr catalyst deactivation in catalytic heat generators

Changes in the valence state of transition metal cations on the CuCr₂O₄/–Al₂O₃ catalyst under its deactivation in catalytic heat generators have been studied by the XPS method. Partial reduction of the catalyst active component has been revealed. It has been established that a freshly prepared catalyst contains Cr(VI) that is most likely responsible for its high initial activity.

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CuCr₂O₄/–Al₂O₃ (). , . , Cr(VI), .

     

Kinetics of partly diffusion controlled reactions

We propose a simple kinetic model in which two types of processes between two reactants occur: diffusional processes for distances greater than , the reaction distance, and static quenching for distances smaller than . This model might be useful in the studies of diffusion in membrane systems.

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, , : , , , . .

     

Décomposition thermique du sulfite de fer(II) anhydre

Résumé Sous azote ou sous vide, le sulfite ferreux anhydre se décompose vers 210° en magnétite, pyrite et dioxyde de soufre. Concurremment une réaction de dismutation intervient avec formation de FeSO₄, Fe₃O₄ et FeS₂. Lorsque la température atteint 320°, la pyrite et le sulfate réagissent ensemble pour donner Fe_1–xS, Fe₃O₄ et SO₂. Au-delà de 370° le sulfure ferreux non-stchiométrique commence à réagir à son tour avec le sulfate restant pour former de la magnetite et du dioxyde de soufre.

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In nitrogen or under vacuum, anhydrous iron(II) sulfite decomposes near 210° to magnetite, pyrite and sulfur dioxide. A parallel disproportionation reaction occurs with formation of FeSO₄, Fe₃O₄ and FeS₂. When the temperature reaches 320°, pyrite and sulfate react together to give Fe_1–xS, Fe₃O₄ and SO₂. Above 370° the non-stoichiometric ferrous sulfide begins to react with the remaining sulfate to give magnetite and sulfur dioxide.

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Zusammenfassung Unter Stickstoff oder im Vakuum zersetzt sich das wasserfreie Eisen(II)-sulfit in der Nähe von 210 °C zu Magnetit, Pyrit und Schwefeldioxid. Parallel hierzu findet eine Disproportionierung unter Bildung von FeSO₄, Fe₃O₄ und FeS₂ statt. Wenn die Temperatur 320 °C erreicht, reagieren Pyrit und Sulfat unter Bildung von Fe_1–xS, Fe₃O₄ und SO₂ Oberhalb von 370 °C beginnt das nichtstöchiometrische Eisensulfit seinerseits mit dem restlichen Sulfat zu reagieren um Magnetit und Schwefeldioxid zu ergeben.

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(II) 210° , . FeSO₄, Fe₃O₄ FeS₂. 320°, , Fe_1–xS, Fe₃O₄ SO₂. 370° .

     

Kinetics of partly diffusion controlled reactions, IX. Cage effect in the photolysis of benzyl chloride in the liquid phase. First results

The cage recombination of free benzyl and chloride radicals after their formation via photolysis of benzyl chloride is interpreted using a model for partly diffusion controlled reactions. A new kinetic model is presented which takes into account the noncontact of the interacting species at the moment of their formation. There is good agreement between the results observed and the model presented.

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, , , . , . .

     

Thermal and some other properties of the complexes crystallizing from the system Ni(II)-en-[Ni(CN)4]2−-H2O

Seven complex compounds exhibiting the compositions Ni(en)₃Ni(CN)₄·H₂O (I), Ni(en)₃Ni(CN)₄ (II),-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (III), Ni(en)Ni(CN)₄·2H₂O (IV), Ni(en)Ni(CN)₄ (V), Ni(en)₂Ni(CN)₄ · 2.5H₂O (VI) and-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (VII) were prepared from the system Ni-en-[Ni(CN)₄]^2–-H₂O. These compounds were examined by the methods of infrared spectroscopy, X-ray powder diffractometry, UV-VIS reflectance spectroscopy, and also by the measurement of magnetic moments. The thermal stability, the stoichiometry of thermal decomposition and the mutual transformations were investigated with a derivatograph. The reactions proceeding according to the following schemes were observed if the system was heated to appropriate temperature: (I)(II)(III)(V)(IV) and (VI)(VII)(III)(V)(IV) Process (VII)(III) represents isomerization. The reversibility of the process (V)(IV) is due to the high hygroscopicity of the anhydrous complex. The changes in structure in the course of the individual processes are discussed.

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Zusammenfassung Aus einem System Ni-en-[Ni(CN)₄]^2–-H₂O wurden sieben Komplexe der Formeln Ni(en)₃Ni(CN)₄·H₂O (I), Ni(en)₃Ni(CN)₄ (II),-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (III), Ni(en)Ni(CN)₄·2H₂O (IV), Ni(en)Ni(CN)₄ (V), Ni(en)₂Ni(CN)₄ · 2.5H₂O (VI) und-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (VII) hergestellt. Diese Verbindungen wurden mittels IR-Spektroskopie, Röntgenpulverdiffraktometrie, UV-Reflexionsspektroskopie und durch Messungen des magnetischen Momentes untersucht. Die Wärmestabilität, die Stöchiometrie des thermischen Zerfalles und die gegenseitigen Umwandlungen wurden mittels eines Derivatographen untersucht. Wird das System auf geeignete Temperaturen erhitzt, kann der Reaktionsverlauf durch folgendes Schema dargestellt werden: (I)(II)(III)(V)(IV) und (VI)(VII)(III)(V)(IV).Der Prozeß (VII)(III) verkörpert eine Isomerisierung. Die Umkehrbarkeit von Prozeß (V)(IV) ist auf die ausgeprägten Hygroskopieeigenschaften des wasserfreien Komplexes zurückzuführen. Es werden die im Ablaufe der einzelnen Prozesse vorgehenden Strukturveränderungen besprochen.

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Ni- -[No(N)]² -₂ Ni(en)₃Ni(CN)₄ · ₂ (I), Ni(en)₃Ni(CN)₄ (II),-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (III), Ni(en)Ni(CN)₄-2H₂O (IV), Ni(en)Ni(CN)₄ (V), Ni(en)₂Ni(CN)₄ · 2,5H₂O (VI) -Ni(en)₂Ni(CN)₄ (VII). , , - , . , . (I)(II)(III)(V)(IV) (VI)(VII)(III)(V)(IV). (VII)(III) . (V)(IV) . .

     

Cracking of cumene on vanadium doped silica-alumina

The influence of small admixtures of vanadium on the activity of a silica-alumina catalyst in cumene cracking has been investigated. A correlation has been established between the catalytic and acidic properties of the vanadium doped catalyst.

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. .

     

Molecular Recognition Based on Roof-shaped Diol Hosts. X-Ray Crystal Structures of Inclusion Compounds with Methanol, Pyridine and Toluene

Three crystalline inclusion compounds of roof-shapedtrans-11,12-bis(diaryl-hydroxymethyl)-9,10-dihydro-9,10-ethanoanthracene host molecules [where aryl is 4-methyl-phenyl (3) or4-t-butylphenyl (4)] have been studied by X-ray diffraction.The crystals of both the 3methanol (2 : 1) [a = 10.755(1),b = 11.571(1), c = 14.697(2) Å, = 75.12(1), = 89.67(1), = 87.13(1) °] and the 4-pyridine (2 : 3) compounds[a = 14.045(3), b = 14.366(3), c = 15.607(3) Å, = 91.62(1), = 103.65(1) and =116.05(1)°] are triclinic (P–1),while the 3toluene (1 : 1) complex has orthorhombic (Fddd) symmetry [a = 16.041(1), b = 25.008(1), c = 40.440(4) Å]. The host–guest interactions in both triclinic crystals are characterised by hydrogen bonds, with different patterns however. The determined crystal structures indicate a compromise between the requirement of hydrogen bonding on the one hand and close packing on the other. The highly symmetrical host framework in the toluene (1 : 1) complex of 3 seems to be the result of shape recognition, although atendency towards weak (C_methyl)H _arylinteractions [C_methyl = 3.533(7) and 3.674(6) Å] between the hosts was observed. The present roof-shaped diol hosts give excellent examples of molecular recognition by exhibiting two significantly different conformations, mostly depending on the proton donor/acceptor ability of the guest component. (O)H O intramolecular bonding between the two alcoholic groups characterises the so-called active form, whereas weaker (O)H and interactions stabilise the `inactive'conformation.     

Mössbauer studies of thermal decomposition of metal(III) hexacyanoferrates(II)

The thermal decomposition of metal(III) hexacyanoferrates(II) (Al, As, Sb, Bi) was studied up to 700° in air by employing Mössbauer, infrared spectroscopy and thermal analysis techniques. With the exception of the bismuth compound, the isomer shift of these hexacyanoferrates(II) increases on dehydration at 200°. Dehydration is complete at 200°, decomposition into the ferrite at 300°, and formation of-Fe₂O₃ from aluminium and bismuth hexacyanoferrates(II) and Fe₃O₄ from antimony and arsenic hexacyanoferrates(II) at 700°.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Metall(III)ferrocyaniden (Al, As, Sb, Bi) wurde bis zu 700° in Luft unter Anwendung der Mössbauer und Infrarotspektroskopie, sowie thermoanalytischer Techniken untersucht. Die Isomerverschiebung dieser Ferrocyanide nimmt mit der Dehydratisierung bei 200° zu, mit Ausnahme des Wismuts. Die Dehydratisierung ist bei 200° abgeschlossen, die Zersetzung zum Ferrit bei 300° und die Bildung von-Fe₂O₃ aus Aluminium- und Wismutferrocyanid, von Fe₃O₄ aus Antimon- und Arsenferrocyanid bei 700°.

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Résumé On a étudié dans l'air jusqu'à 700°, la décomposition thermique des ferrocyanures de métaux trivalents (Al, As, Sb, Bi), par spectroscopies Mössbauer et infrarouge, ainsi que par les techniques d'analyse thermique. Le déplacement des isomères de ces ferrocyanures augmente lors de la déshydratation à 200°, à l'exception du bismuth. La déshydratation est complète à 200°, la décomposition en ferrite à 300°, la formation d'-Fe₂O₃ à partir des ferrocyanures d'aluminium et de bismuth ainsi que du Fe₃O₄ à partir des ferrocyanures de l'antimoine et de l'arsenic à 700°

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-, , — Al, As, Sb, Bi- 700° . , , 200°. 200°, 300° -Fe₂O₃. 700° Fe₃O₄.

     

Reduction of CuO-containing catalysts, CuO: I: TPR and TGA

For CuO/ZnO reduction has been shown [M. S. W. Vong et al., Catal. Lett.,4, 15 (1990)] to be faster and more extensive with CO than by H₂ and here this is shown to be the case for CuO itself, this being so then it may be preferable to characterize CuO-containing catalysts by temperature-programmed reduction with CO than with H₂. The activation energies of reduction (57–82 kJ/mol) are those expected for chemical reduction, but it is an important finding that the order with respect to hydrogen partial pressure (0.04) is extremely low and far removed from the value of unity often assumed. Different samples of CuO exhibit different reduction characteristics.

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CuO/ZnO, (Vong, M. S. W. et al., Catal. Lett. (in press)), CO, H₂. , CuO. CO , CuO, . Cu₂O , . . . (57–82 /) , . ,

     

Thermal decomposition of Cu(I) phosphine complexes

The thermal decomposition of Cu(I) phosphine complexes of the general types (CuXPPh₃)₄, [CuX(PPh₃)₂] and [CuX(PPh₃)₃] was investigated.The thermal decomposition of (CuXPPh₃)₄, where X denotes Cl^–, Br^–, I^–, NO ₃ ^– and PPh₃=P(C₆H₅)₃, occurs with formation of a phosphine oxide intermediate. For the remaining complexes this intermediate was not proved in the thermal decomposition.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung der Cu(I)-Phosphinkomplexe vom allgemeinen Typ (CuXPPh₃)₄ und [CuX(PPh₃)₂], wie auch [CuX(PPh₃)₃] wurde untersucht. Die thermische Zersetzung von (CuXPPh₃)₄, wobei X=Cl^–, Br^–, I^– und NO ₃ ^– bedeutet und PPh₃=P(C₆H₅)₃, verläuft unter Bildung eines Phosphinoxid Zwischenproduktes, bei den übrigen Komplexen konnte dieses im Laufe der thermischen Zersetzung nicht nachgewiesen werden.

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Résumé On a étudié la décomposition thermique des complexes phosphine-Cu(I) de formule générale (CuXPPh₃)₄, [CuX(PPh₃)₂], [CuX(PPh₃)₃]. La décomposition thermique de (CuXPPh₃)₄, où X désigne Cl^–, Br^–, I^– et NO ₃ ^– , et PPh₃=P(C₆H₅)₃, s'effectue avec formation d'un oxyde de phosphine intermédiaire; avec les autres complexes, cet intermédiaire n'a pas été mis en évidence au cours de la décomposition thermique.

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(CuXPPb₃)₄ [CuX(PPh₃)₂] [CuX(PPh₃)₃]. (CuXPPh₃)₄, X=Cl^–, Br^–, I^–, NO ₃ ^– , PPh₃=(₆₅)₃ . .

     

Study of the thermal behaviours of some metal acrylates

The thermal behaviours of Na, Ca, Mg and Zn acrylates were investigated by TG and DTA. It was found that the anhydrous acrylates were subject to thermal polymerization processes, which preceded the main decomposition. The presence of oxygen influences the decomposition of the organic part of the molecule very strongly, but it does not markedly affect the extent of polymerization or the type of the resulting solid products. Metal carbonates or oxides make up the major proportion of the residue obtained after the decomposition of the metal acrylates, similarly as in the case of other low molecular monocarboxylic acid salts.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten von Na, Ca, Mg und Zn-Akrylaten wurde mittels TG und DTA untersucht. Es wurde festgestellt, daß die wasserfreien Akrylate einen termischen Polymerisierungsproze erleiden, der der Hauptzersetzung vorangeht. Die Gegenwart von Sauerstoff wirkt sich sehr stark auf die Zersetzung des organischen Teils des Moleküls aus, beeinflut jedoch das Ausma der Polymerisierung und den Typ der entstandenen festen Produkte nicht besonders. Die bei der Zersetzung von Metallakrylaten erhaltenen Substanzen bestehen größtenteils aus Metallkarbonaten oder -oxiden, analog wie bei anderen Salzen von niedermolekularen Monokarbonsäuren.

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Résumé Etude du comportement thermique des acrylates de Na, Ca, Mg et Zn par thermogravimétrie et par analyse thermique différentielle (TG et ATD). On observe que les acrylates anhydres subissent un processus de polymérisation thermique qui précède la décomposition principale. La présence d'oxygène exerce une forte influence sur la décomposition de la partie organique de la molécule mais elle n'affecte pas de manière importante le degré de polymérisation ni la nature des produits solides formés. La majeure partie du produit obtenu après la décomposition des acrylates métalliques est constituée de carbonates et d'oxydes métalliques comme c'est le cas pour les autres sels d'acides monocarboxyliques à faibles poids moléculaires.

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TG Na, , Mg Zn. , , . , . , , , .

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The authors thank Mr. J. Bobinski for his help in translating this paper into English.     

Mathematical model for multi-component petrochemical processes

Some principles of constructing a mathematical model and the results of studying catalytic reforming are discussed.

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A method for the treatment of experimental data. Kinetic system comprising two irreversible first order consecutive reactions

A method is proposed for the treatment of data from a kinetic system comprising two irreversible first order consecutive reactions (ABC). It is based on the solving of contrary propositions for an ordinary differential equation.

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(ABC). .