Dissoziationsenergien von homonuklearen,zweiatomigen Molekülen der Seltenen Erden

Zusammenfassung Die Dissoziationsenergien von homonuklearen zweiatomigen Molekülen der Seltenen Erden wurden mit einer Kombination von massenspektrometrischer Analyse und derKnudsen-Effusionsmethode ermittelt. Die Änderung der Dissoziationsenergien mit der Ordnungszahl wird besprochen und verglichen mit den ähnlichen Beziehungen zwischen Ordnungszahl und Sublimationsenergien oder der Dissoziationsenergien der Selten-Erdmetalle und ihrer Oxide.

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Dissociation energies of the homonuclear diatomic molecules of the rare earths

The dissociation energies of the homonuclear diatomic molecules of the rare earth metals have been determined by means of a combination of Knudsen effusion and mass spectrometric methods. The variation of the dissociation energies with atomic number is discussed and shown to be similar to the variation of the heats of sublimation and dissociation energies of the rare earth metals and oxides.

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Mit 2 Abbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Nowotny gewidmet.     

Untersuchung der Rolle der chemischen Kinetik in der Stratosphäre und der Mesosphäre

Zusammenfassung Ein Rechenmodell eines Schemas der Kinetik von chemischen Vorgängen zwischen einer Auswahl von in der Stratosphäre sphäre und der Mesosphäre vorkommenden atomaren, molekularen und freien radikalischen Teilchen wird dargestellt. Es werden 21 Teilchen und 90 chemische Reaktionen und Photodissoziationsprozesse berücksichtigt. Das Modell schließt 28 Reaktionen von 7 kohlenstoffhaltigen Molekülen und Radikalen ein. Die Berechnungen gelten für den Höhenbereich von 20 bis 70 km. Sie zeigen, daß die Vorstellung eines konstanten Mischungsverhältnisses in dem betrachteten Bereich nur für die beiden Hauptbestandteile und die Edelgase gültig ist. Sie zeigen weiters, daß die Teilchendichte der atomaren Sauerstoffpartikel als Folge der Wechselwirkungen mit den kohlenstoffhaltigen Teilchen geringer ist als früher berechnet.

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A study of the role of chemical kinetics in the stratosphere and mesosphere

A computational model of a chemical kinetics scheme to describe the reactions among a selection of atomic, molecular, and free-radical species present in the stratosphere and mesosphere is presented. Twentyone species and ninety chemical and photodissociation reactions are considered. Included in the model are twenty-eight reactions involving seven carbon-based molecules and radicals. Calculations are for the altitude range of 20 to 70 kilometers. They show that the concept of a constant mixing ratio in the altitude range considered is valid only for the two major constituents and the inert gases. They also indicate that the atomic oxygen particle densities are lower than those calculated previously due to the interactions with the carbon species.

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Mit 10 Abbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Nowotny gewidmet.     

The inversion eigenvalues of non-σ states of diatomic molecules,expressed in terms of quantum numbers

By adopting the phase convention of Condon and Shortley for spherical harmonics, it is shown how to determine in a standard way phases for electronic wave functions of a diatomic molecule. The method proposed is compared with the united atom method. On the basis of the phase convention introduced, the inversion eigenvalue of a non- state in a diatomic molecule is expressed in terms of quantum numbers characterizing the state in question. The inversion eigenvalue expressions are used to give an extended definition of Mulliken's c and d notation.

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Zusammenfassung Mit der Phasenkonvention von Condon u. Shortley für die Kugelfunktionen als Grundlage wird eine Standardmethode angegeben, um die Phasenfaktoren der elektronischen Wellenfunktion eines zweiatomigen Moleküls zu bestimmen. Diese Methode wird mit der Methode des vereinigten Atoms verglichen. Auf der Basis der eingeführten Phasenkonvention wird der Inversionswert eines Zustandes in einem zweiatomigen Molekül, der nicht vom -Typ ist, durch die Quantenzahlen ausgedrückt, die den vorliegenden Zustand charakterisieren. Die Ausdrücke für die Inversionseigenwerte werden benutzt, um eine erweiterte Definition von Mullikens c- und d-Bezeichnungen zu geben.

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Résumé En adoptant la convention de phase de Condon et Shortley pour les harmoniques sphériques, on montre comment déterminer d'une manière standard les phases des fonctions d'onde électroniques d'une molécule diatomique. Sur la base de la convention de phase ainsi introduite la valeur propre d'inversion d'un état non dans une molécule diatomique est exprimée en termes des nombres quantiques caractérisant l'état en question. Les expressions des valeurs propres d'inversion sont utilisées pour donner une définition étendue des notations c et d de Mulliken.

     

Quantenmechanische Untersuchungen von Atom-, Bindungs-und Molekülpolarisierbarkeiten,spektroskopische Untersuchungen der Schwingungskonstanten und statistische Thermodynamik: Perchloryl- und Perbromylfluorid

Zusammenfassung Perchloryl- und Perbromylfluorid haben dreizählige Symmetrie. Ihre IR- und Ramanspektren sowie die Ergebnisse von Untersuchungen der Molekülstruktur und andere spektroskopische Untersuchungen werden kurz besprochen. Aus den verschiedenen quantenmechanischen Modellen wird das Deltafunktion-Potentialmodell, das aus der Variationsmethode und den Deltafunktions-Elektronenwellenfunktionen beruht, ausgewählt, um die Atompolarisierbarkeiten, die zur Bindungsachse parallelen und auf sie senkrecht stehenden Beiträge der bindenden und der nichtbindenden Elektronen zur Polarisierbarkeit und die mittlere molekulare Polarisierbarkeit der beiden Moleküle zu berechnen. Mit Hilfe gruppentheoretischer Überlegungen werden die Konstanten der potentiellen Energie berechnet. Hierzu wird ein Bindungskraftfeld mit sechs Konstanten angenommen. Für das erhaltene Kraftfeld werden für 298 und 500 °K die Wurzeln der mittleren Amplitudenquadrate der gebundenen und der nichtgebundenen Atompaare berechnet. Unter der Annahme des Modells eines starren Rotators und harmonischen Oszillators werden für den Temperaturbereich 200 bis 2000 °K die Enthalpiefunktion, die freie Energiefunktion, die Entropie und die Molwärme der beiden Moleküle berechnet. Die Ergebnisse werden hinsichtlich der Natur der beiden in den Molekülen vorliegenden charakteristischen Bindungen besprochen.

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Quantum mechanical studies of atomic, bond, and molecular polarizabilities, spectroscopic studies of vibrational constants, and statistical thermodynamics: Perchloryl and perbromyl fluorides

Perchloryl and perbromyl fluorides possessing a three-fold symmetry have been briefly analyzed for the infrared asorption and Raman spectra, molecular structural studies, and other spectroscopic investigations. Among the various quantum mechanical models, the delta-function potential model based on the variational method and delta-function electronic wave functions has been employed here to evaluate the atomic polarizabilities, the contributions by the bonding and nonbonding electrons to the bond parallel component of the polarizability, the bond perpendicular component of the polarizability, and the mean molecular polarizability for these two molecules. On the basis of group theoretical considerations, the potential energy constants have been evaluated by employing a six-constant valence force field. The root-mean-square amplitudes for both bonded an nonbonded atom pairs have been computed at the temperatures 298 °K and 500 °K from the developed force field. On the basis of a rigid rotator and harmonic oscillator model, enthalpy function, free energy function, entropy, and heat capacity have also been computed for the temperatures from 200 °K to 2000 °K for these two molecules. The results have been discussed in relation to the nature of the two characteristic bonds involved in both the molecular systems.

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Mit 7 Abbildungen     

Operator equations in approximate molecular orbital theories

The general concept of integral approximations based on the Heisenberg equation of motion [r, h]=p is developed for one- and two-electron operators in polyatomic molecules. The formalism leads to a new definition of atomic charge distributions in molecules. Mulliken's integral approximation and population analysis are included as special cases.

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Zusammenfassung Das allgemeine Konzept von Integralapproximationen, die auf der Heisenbergschen Bewegungsgleichung [r, h]=p basieren, wird für Ein- und Zweielektronenoperatoren in mehratomigen Molekülen entwickelt. Der Formalismus führt zu einer neuen Definition von Atomladungen in Molekülen. Mullikens Integralapproximation und Verteilungsanalyse sind als Spezialfälle enthalten.

     

Schwingungskonstanten und die thermodynamischen Zustandsfunktionen von Difluorchloramin und Dichlorfluoramin

Zusammenfassung Auf Grund von Symmetrieüberlegungen wurden aus den kürzlich erhaltenen Schwingungs- und Strukturdaten des Dichlorfluoramins und des Difluorchloramins, die beide C_s-Symmetrie besitzen, Schwingungskonstanten, wie die Schwingungskraftkonstanten und die mittleren Schwingungsamplituden, spektroskopisch ermittelt. Die Bindungskraftkonstanten der genannten Moleküle wurden unter Verwendung eines Bindungskraftfeldes von sechs Konstanten errechnet. Weiters wurden die mittleren Schwingungskonstanten sowohl der gebundenen als auch der nichtgebundenen Atompaare für Zimmertemperatur berechnet. Schließlich wurden unter Annahme eines starren Rotators und harmonischen Oszillators die statistischen thermodynamischen Funktionen für den Temperaturebereich von 200–2000° K berechnet. Eine kurze Diskussion ist angeschlossen.

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Vibrational constants and thermodynamic functions of difluorochloramine and dichlorofluoramine

On the basis of symmetry considerations, vibrational constants such as valence force constants and mean amplitudes of vibration have been spectroscopically evaluated from the recent vibrational and structural data for NF₂Cl and NCl₂F possessing a C_s symmetry. Valence force constants by employing a six-constant valence force field and mean amplitudes of vibration for both bonded and nonbonded atom pairs at the room temperature have been computed for these molecules. In addition to these, statistical thermodynamic functions have

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Mit 1 Abbildung     

Electrostatic potentials of molecules and prediction of the lewis acid-base properties of solvents,part I. General considerations

Summary Electrostatic potentials in the vicinity of isolated molecules of typical nonaqueous solvents were computed in the MNDO approximation. It was found that the calculated dipole moments are in good agreement with experimental values. However, it turned out that in many cases electrostatic interactions of ions with solvent molecules cannot be described in the frame of ion-dipole interactions. Thus, two computable parameters,UN andUP describing short-range electrostatic interactions of a solvent molecule with a cation or an anion of radiusR were proposed. The dependence ofUN andUP uponR is analyzed in the context of ion-solvent interactions.

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Elektrostatische Potentiale von Molekülen und Voraussage von Lewis-Säure-Base-Eigenschaften von Lösungsmitteln, 1. Mitt.: Allgemeine Grundlagen

Zusammenfassung Es wurden die elektrostatischen Potentiale in der Umgebung von isolierten Molekülen typischer nichtwäßriger Lösungsmittel in der MNDO-Näherung berechnet. Die berechneten Dipolmomente waren in guter Übereinstimmung mit den experimentellen Werten. Es wurde jedoch beobachtet, daß in vielen Fällen die elektrostatischen Wechselwirkungen von Ionen mit Lösungsmittelmolekülen nicht im Rahmen von Ionen-Dipol-Wechselwirkungen beschrieben werden können. Dafür wurden zwei berechenbare ParameterUN undUP zur Beschreibung von elektrostatischen Wechselwirkungen im Nahbereich eines Lösungsmittelmoleküls mit einem Kationen- oder AnionenradiusR vorgeschlagen. Die Abhängigkeit vonUN undUP vonR wurde im Zusammenhang von Ionen-Solvens-Wechselwirkungen untersucht.

     

Constrained variations for diatomic forces and force constants

The results of earlier studies of diatomic forces and force constants are used to formulate force constraints. It is proposed that such constrained variations should improve force constant calculations.

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Zusammenfassung Mittels früherer Ergebnisse für Bindungskräfte bei zweiatomigen Molekülen werden Neben-bedingungen für die Wellenfunktion formuliert. Es ist anzunehmen, da\ dies zu einer Verbesserung der Berechnung für die entsprechenden Kraftkonstanten führt.

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Résumé Les résultats d'études antérieures des forces et des constantes de force diatomiques sont utilisés pour formuler des contraintes de force. De telles variations contraintes devraient améliorer les calculs de constante de force.

     

Electrostatic potentials of molecules and prediction of the lewis acid-base properties of solvents,part II. Application of electrostatic parameters

Summary Electrostatic parameters,UN andUP, introduced previously, have been applied to predict solvent acid and base properties. TheUN parameter correlates well with the electrostatic component of solvent basicity. This parameter also significantly improves correlations between Koppel-Paju, Kamlet-Taft and Gutmann basicity scales. TheUP parameter combined with Mullikan charges at hydrogen atoms of the solvent molecules allows an estimation of solvent acidity parameters in the frame of the two-parameter similarity model. The results show that parameters computed with the MNDO method for isolated molecules are suitable for molecules of nonaqueous solvents in liquid state.

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Elektrostatische Potentiale von Molekülen und Voraussage von Lewis-Säure-Base-Eigenschaften von Lösungsmitteln, 2. Mitt.: Anwendung elektrostatischer Parameter

Zusammenfassung Die in der vorhergehenden Arbeit eingeführten elektrostatischen ParameterUN undUP wurden zu Vorhersagen von Säure- und Base-Eigenschaften von Lösungsmitteln angewandt. DerUN-Parameter korreliert gut mit der elektrostatischen Komponente der Lösungsmittelbasizität und verbessert auch signifikant Korrelationen zwischen der Koppel-Paju, Kamelt-Taft und Gutmann'schen Basizitätsskala. DerUP-Parameter, in Kombination mit Mullikan-Ladungen an den Wasserstoffatomen der Lösungsmittelmoleküle, erlaubt die Abschätzung von Solvens-Aciditäts-Parametern im Rahmen eines Zweiparameter-Vergleichsmodells. Die Ergebnisse zeigen, daß die über die MNDO-Methode für isolierte Moleküle berechneten Parameter zur Beschreibung von nichtwäßrigen Lösungsmitteln geeignet sind.

     

Assignments in photoelectron spectroscopy using the CNDO/2 method

In the photoelectron spectra of molecules vibrational fine structure often accompanies the observed ionization potentials (IPs). For non-diatomic molecules it is difficult to make vibrational assignments because the frequencies of the ion often differ greatly from those of the neutral molecule. In order to make both the vibrational assignments and the assignments of the IPs to molecular orbitals (MOs) using Koopmans' theorem CNDO/2 MO calculations have been carried out. Within the framework of this method a quantity E _AB has been calculated which is the change in potential energy between an atom-pair A-B for a particular MO on ionization. Application to some diatomic molecules has shown that this quantity reflects the changes in vibrational frequencies on ionization. The IP-MO assignments are made such that removal of an electron from a particular MO is in accord with the observed vibrational fine-structure; attempting to make these assignments on the basis of the calculated MO ordering alone has been shown to be very unsatisfactory.

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Zusammenfassung Photoelektronenspektren von Molekülen zeigen neben den Ionisierungspotentialen oft noch eine Schwingungsfeinstruktur, deren Zuordnung bei nicht-zweiatomigen Molekülen wegen der starken Frequenzverschiebungen vom Molekül zum Ion Schwierigkeiten macht. Um sowohl Schwingungsais auch Ionisierungs-Zuordnungen vornehmen zu können, wurden Rechnungen mit dem CNDO/2-Verfahren durchgeführt. Dabei stützt man sich auf die Änderung der potentiellen Energie zwischen dem Atompaar AB in bezug auf ein bestimmtes MO bei Ionisierung (E _AB). Die Anwendung auf zweiatomige Moleküle zeigt, daß diese Größe tatsächlich die Änderung der Schwingungsfrequenzen wiedergibt, und die Zuweisungen des IP werden so vorgenommen, daß die Entfernung eines Elektrons aus einem MO im Einklang mit der Schwingungsfeinstruktur ist. Dagegen erweist sich die einfache Zuweisung auf Grund der MO-Reihenfolge als schlechter.

     

Orientation-dependence of the Young's modulus of high-density polyethylene filaments

Summary TheYoungs modulus of HDPE filaments cold-drawn to different extents has been determined. The orientation distribution of the crystallites, of the total molecules and of the amorphous regions have been quantitatively determined. Using a simple one-phase model to predict theYoungs moduli, it is shown that the modulus is related primarily to the average orientation of the molecules in the amorphous regions.

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Zusammenfassung DerYoungs-Modul von HDPE-Fäden, kaltgestreckt in verschiedenem Ausmaß, wurde bestimmt. Die Orientierungsverteilung der Kristallite und der Moleküle in den amorphen Bereichen wurden quantitativ bestimmt. Unter Voraussetzung eines Einphasen-Modelles für die Berechnung derYoung-Modulen wird gezeigt, daß der Modul primär mit der mittleren Orientierung der Moleküle in den amorphen Bezirken gekoppelt ist.

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With 4 figures     

Berechnung der Zustandssumme von Kettenmolekülen mit innermolekularer Wechselwirkung beim Vorliegen gewisser Konformationsbeschränkungen

Zusammenfassung Es werden Gleichungen für die Zustandssumme von Kettenmolekülen abgeleitet, bei denen entweder die Enden festliegen oder eine vorgegebene Zahl von chemischen Bindungen in einer bestimmten Vorzugsrichtung liegt. Die Rechnungen werden mit Hilfe von Gittermodellen durchgeführt, wobei im besonderen ein primitives kubisches Gitter und ein Diamantgitter zugrunde gelegt werden. Innermolekulare Energieeffekte sowie das Eigenvolumen der Moleküle werden berücksichtigt. Die erhaltenen Formeln werden für Untersuchungen des Kristallisations- und Schmelzverhaltens, der Fadenendenabstandsverteilungsfunktion sowie der Kautschukelastizität benötigt.

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Summary Equations for the partition function of chain molecules with fixed ends or with a given number of bonds in a special direction are derived. The calculations are based on the well-known lattice model. A primitive cubic lattice and a diamond lattice are considered. Intramolecular energy effects and the volume of the molecule are taken into account. The formulas obtained can be used in order to investigate the crystallization and melting behaviour, the end-to end distance distribution function and rubber elasticity.

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Mit 9 Abbildungen und 1 Tabelle

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Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung 1970 des Regionalverbandes Hessen-Mittelrhein-Saar der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Darmstadt, 10.–13. März 1970.     

Molecule formation in electrothermal atomizers: Interferences and analytical possibilities by absorption, emission and fluorescence processes

Summary The formation of stable diatomic molecules in graphite tube furnaces is described. It is also shown that the new isothermal evaporation techniques in AAS do not lead to complete dissociation of molecules with dissociation energies > 3–4 eV. Systematic errors of AA results follow.Systematic studies of the application of diatomic molecules (MX-type) for trace analysis of non-metals (X) were carried out. Many results are given for molecular absorption with electrothermal evaporation (MAS-ETE). Trace determinations in ng level (l samples) for F, Cl, Br, S and I and their anions are possible. Examples for real analysis are given.Principles of over-excitation for improvement of detection limits of non-metals are applied to diatomic molecules.The application of the non-thermal FANES excitation leads to the development of the new method MONES-ETE (molecular non-thermal emission spectrometry with electrothermal evaporation) with detection limits below 1 ng for F, Cl, Br using InX molecules.The application of the principle of laser excited fluorescence leads to the new method LAMOFS-ETE (laser excited molecular fluorescence with electrothermal evaporation) with the upto now best detection limits for F, Cl, Br at pg level using AlBr, InCl, MgF molecules.

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Molekülbildung in elektrothermischen Atomisatoren: Störungen und analytische Möglichkeiten durch Absorptions-, Emissions- und Fluorescenzprozesse

Zusammenfassung Es wird die Bildung von stabilen, vorwiegend 2-atomigen Molekülen in Graphitrohrküvetten beschrieben. Es wird festgestellt, daß auch die modernen isothermen Verdampfungstechniken bei Molekülen mit Dissoziationsenergien > 3–4 eV nicht zur vollständigen Dissoziation führen. Systematische Fehler von AA-Resultaten sind die Folge.Systematische Untersuchungen zur Anwendung 2-atomiger Moleküle vom MX-Typ (z. B. AlF) für die Spurenanalyse von Nichtmetallen (X) werden beschrieben. Umfangreiche Ergebnisse werden zur Molekülabsorption mit elektrothermischer Verdampfung (MAS-ETV) angeführt. Spurenbestimmungen im Nanogramm-Bereich (Mikroliter-Proben) sind möglich für F, Cl, Br, S und I bzw. deren Anionen.Prinzipien der Überanregung werden zur Verbesserung der Nachweisgrenzen von Nichtmetallen auf 2-atomige Moleküle angewendet. Die Anwendung der nichtthermischen FANES-Anregung führt zur Entwicklung der neuen Methode MONES-ETV (Molekül-nichtthermische Emissionsspektroskopie mit elektrothermischer Verdampfung) mit Nachweisgrenzen unterhalb des Nanogramm-Bereichs für F, Cl und Br durch InX-Moleküle. Die Anwendung des Prinzips der laserangeregten Atomfluorescenz führt zur neuen Methode LAMOFS-ETV (laserangeregte Molekülfluorescenzspektrometrie mit elektrothermischer Verdampfung) mit den bisher besten Nachweisgrenzen von einigen Picogramm für F, Cl, Br durch Anwendung der AlBr, InCl und MgF-Moleküle.

     

Isoelectronic molecules

The simple variation of the physical properties of isoelectronic molecules with nuclear charge and internuclear distance is shown to be the result of a symmetry property of their Hamiltonians and operators under the continuous group L(l).

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß bei isoelektronischen Molekülen die Änderung der physikalischen Eigenschaften in Abhängigkeit von Kernladung und internuklearem Abstand aus einer Symmetrieeigenschaft ihrer Hamiltonoperatoren und Operatoren der kontinuierlichen Gruppe L(l) resultieren.

     

The TCNE-benzene complex: A CNDO approach

CNDO/2 calculations on the TCNE-benzene complex are reported. A stable complex is found which exhibits a relatively large stabilization energy (0.2 a.u.) at a short interplanar separation (1.75 Å); the binding apparently arises solely through charge transfer. Mulliken population analyses were performed by reinterpreting the CNDO orbitals as Löwdin orbitals. Sample calculations on small organic molecules and first row diatomics indicate the procedure to be satisfactory. It is shown that generally only overlap populations that are summed over the orbitals of the atoms in question reflect the symmetry of the molecule.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse von CNDO/2-Rechnungen an Tetracyanaoäthylen-Benzol-Komplexen werden mitgeteilt. Es wird ein stabiler Komplex gefunden, der eine relativ große Stabilisierungsenergie (0,2 A.E.) bei geringem Abstand (1,75 Å) der Molekülebenen besitzt; die Bindung entsteht anscheinend nur durch Ladungsübertragung. Eine Populationsanalyse nach Mulliken wurde mit Hilfe der Interpretation der CNDO-Orbitale als Löwdin-Orbitale durchgeführt. Berechnungen an Beispielen wie kleinen organischen Molekülen und zweiatomigen Molekülen aus Elementen der ersten Reihe zeigen, daß die Methode befriedigende Ergebnisse liefert. Es wird gezeigt, daß im allgemeinen nur die Überlappungs-Populationen, die über die Orbitale der betrachteten Atome summiert werden, die Symmetrie des Moleküls widerspiegeln.

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Résumé Calculs CNDO/2 sur le complexe TCNE-benzène. Un complexe stable apparaît pour une séparation interplan courte (1,75 Å) avec une énergie de stabilisation relativement forte (0,2 u.a); la liaison provient apparemment du seul transfert de charge. Une analyse de population de Mulliken a été effectuée en réinterprétant les orbitales CNDO comme orbitales de Löwdin. Des calculs échantillonés sur de petites molécules organiques et des molécules diatomiques de la première ligne montrent que le procédé s'avère satisfaisant. On montre qu'en général, seules les populations de recouvrement sommées sur les orbitales des atomes en question reflètent la symétrie de la molécule.

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Supported in part by NASA University Sustaining Grant NGR 34-001-005 and National Science Foundation Grant GP-8298.     

Thermokinetic investigation of oxidation of heavy oil and its model compounds

This paper presents and discusses the thermokinetic parameters of oxidation of heavy oil (Nanyang deposit) and selected model compounds (n-dotriacontane, stearic acid and octadecanol). The method introduced in this work defines the key parameters which affect the quality of the numerical simulation of the energy balance equation of the in situ combustion process simulation experiment and the actual process in the field.A microcalorimetric technique is combined with a thermokinetic approach developed at the Institute of Chemistry to calculate the thermal energy of reactions such as oxidation of heavy oil or other compounds in in-situ combustion occurring in a porous medium as a function of time at different temperatures and pressures. The kinetic parameters were determined from calorimetric and chemical experiments.

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Zusammenfassung Vorliegende Arbeit beschreibt und diskutiert die thermokinetischen Parameter der Oxidation von Schwerölen (Lagerstätten Nanyang) und ausgesuchter Modellverbindungen (n-Dotiacontan, Stearinsäure und Oktadekanol). Das hier vorgestellte Verfahren definiert die Schlüsselparameter, die die Güte der numerischen Simulation der Energiebilanzgleichung bei den Experimenten zur Simulation von in situ Verbrennungsprozessen und des jeweiligen Prozesses beeinflussen.In Verbindung mit einer thermokinetischen Näherung wurde an der Academia Sinica ein mikrokalorimetrisches Verfahren entwickelt, mit deren Hilfe man die thermischen Reaktionsenergien wie z.B. für die Oxidation von Schwerölen oder anderen Verbindungen während der in situ Verbrennung in porösen Materialien als eine Funktion der Zeit bei verschiedenen Temperaturen und Drücken berechnen kann. Die kinetischen Parameter werden aus kalorimetrischen und chemischen Experimenten ermittelt.

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Dedicated to Prof. Dr. H. J. Seifert on the occasion of his 60^th birthday

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This work is also a part of CANADIAN-CHINESE Cooperative Research to be done, (by Zhong L. Zhang) in BEIJING and (by Loren G. Hepler) in EDMONTON

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The authors thank Professor Wen Z. Liu and MS. Hong X. Chen of the Research Institute of Petroleum Exploration and Development for their help. This research forms part of the Canadian-Chinese Cooperative Research Programme with L. G. Hepler in Edmonton and Zhong L. Zhang in Beijing.     

Mittlere Schwingungsamplituden für einX(YZ)2-Molekülmodell mit C2v-Symmetrie: Anwendung auf die Moleküle B2O3, B2S3 und S(CN)2

Zusammenfassung Auf Grund von Symmetrieüberlegungen wird eine Methode zur Bestimmung der mittleren Amplitudenquadrate der Schwingungen einesX(YZ) ₂-Molekülmodells mit C_2v Symmetrie entwikkelt. Es werden analytische Ausdrücke für die verschiedenen mittleren Amplitudenquadrate in Termen der symmetrisierten Matrizen der mittleren Amplitudenquadrate erhalten. Die Methode wird auf die Moleküle B₂O₃, B₂S₃ und S(CN)₂ angewendet. Es werden die mittleren Amplitudenquadrate und die mittleren Schwingungsamplituden bei Zimmertemperatur für gebundene und nichtgebundene Atompaare aus den beobachteten Ramanund Infrarotgrundschwingungen sowie den Daten der Molekülstruktur berechnet. Die chemische Bedeutung der beiden verschiedenen charakteristischen Bindungen im Zusammenhang mit anderen Molekülen mit ähnlichen Bindungsverhältnissen wird kurz besprochen. Weiters werden die molaren thermodynamischen Funktionen für das Schwefeldicyanidmolekül im Temperaturbereich von 200 bis 2000° K unter Annahme eines starren Rotator-und harmonischer Oszillator-Modells berechnet.

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Mean amplitudes of vibration for an X(YZ)₂ molecule with C_2v symmetry: Application to B₂O₃, B₂S₃ and S(CN)₂

On the basis of symmetry considerations a method has been developed for the determination of the mean-square amplitudes of vibration for anX(YZ) ₂ molecular model with a C_2v symmetry. Analytical expressions for the various mean-square amplitude quantities in terms of the symmetrized mean-square amplitude matrices have been obtained. The method has been applied to the B₂O₃, B₂S₃, and S(CN)₂ molecules and mean-square amplitude quantities and mean amplitudes of vibration for both bonded and nonbonded atom pairs have been computed at room temperature from the observed Raman and infrared fundamental frequencies as well as molecular structural data. A brief discussion of the results on the chemical significance of the two different characteristic bonds has been made in relation to other molecules having similar chemical bonds. Molar thermodynamic functions for the temperature range 200–2000° K have also been computed for the sulphur dicyanide molecule on the assumption of a rigid rotator, harmonic oscillator model.

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Mit 1 Abbildung

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Diese Arbeit wurde durch das Stipendium NGR-41-002-003 der National Aeronautics and Space Administration unterstützt.     

A simple method for determining the multilayer effects in adsorption of alcohols on silica gel

The excess adsorption isotherms ofn-pentanol, pentan-2-ol and 2-methylbutan-2-ol from binary and ternary solutions in benzene andn-heptane were measured. Experimental adsorption data are discussed in terms of a multilayer model of the surface phase. The main assumption of this model is that the surface layers being near the solid surface contain the molecules of the preferentially adsorbed component only. The phase-exchange reaction of molecules between bulk phase and last surface layer has been taken into account.On the basis of this theory it has been established for the investigated systems that the surface phase contains three molecular layers. Simultaneously appropriate surface phase capacities were determined.

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Eine einfache Untersuchungsmethode für Mehrschicht-Effekte bei der Adsorption von Alkoholen an Kieselgel

Zusammenfassung Die Adsorptionsisothermen binärer und ternärer flüssiger Mischungen vonn-Pentanol, 2-Pentanol oder 2-Methyl-2-butanol in Benzol und/odern-Heptan wurden bezüglich Kieselgel gemessen. Die experimentellen Daten der Adsorption wurden mittels des Mehrschichts-Modells der Oberflächenphase diskutiert. Die Hauptvoraussetzung dieses Modells ist die Annahme, daß die Oberflächenschichten, die sich in der Nähe des Kieselgels befinden, nur Moleküle der bevorzugt adsorbierten Komponente enthalten. Es wurde auch die Phasen-Austauschreaktion von Molekülen zwischen Phaseninnerem und der letzten Oberflächenschicht in Betracht gezogen.Auf der Basis dieser Theorie wurde für die untersuchten Systeme festgestellt, daß die Oberflächenphase aus drei Molekülschichten besteht. Außerdem wurden die ermittelten Volumina der Oberflächenphase berechnet.

     

Über die thermo-mechanische Dissoziation von 6-Polyamid

Zusammenfassung Die Spaltungswahrscheinlichkeit eines belasteten Kettensegmentes hängt von der Temperatur seiner Umgebung und den in Kettenrichtung angreifenden Kräften ab. In der vorliegenden Arbeit wurden die Deformation und der spannungsbedingte Bruch von 6-Polyamid-Molekülen (in orientierten Filmen und Fasern) diskutiert. Es wird abgeleitet, daß der Anteil der mechanischen Energie an der Dissoziationsenergie einer (NH)-C-C- oder (CO)-C-C-Bindung 29 kcal/ mol, der der thermischen Dissoziationsenergie 16 kcal/ mol beträgt (bei Raumtemperatur). Aus diesen Rechnungen ergeben sich Anhaltspunkte für das Verhältnis der Deformation einer einzelnen Gruppe gegenüber der eines Segmentes sowie für das Deformationspotential der C-C-C-Gruppen im Polyamid-Molekül.

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Summary The average lifetime of a stressed chain segment depends on ambient temperature and axial stress. In this paper the deformation and stress-induced scission of 6-polyamide molecules (in oriented films and fibers) are discussed. It is shown that the contribution of the mechanical energytowards dissociation of a (NH)-C-C or (CO)-C-C bond amounts to 29 kcal/mole, that of the thermal energy to 16 kcal/mole (at room temperature). These calculations provide information on the nature of the deformation of a single group within a larger segment and on the deformation potential of a C-C-C-group within the polyamide molecule.

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Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung Berlin 1971 vom 9. bis 13. März des Regionalverbandes Physikalische Gesellschaft zu Berlin.

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Dem Battelle Memorial Institute, Columbus, Ohio, USA, sei für die finanzielle Unterstützung dieser Arbeit gedankt.     

The influence of non-ionic surface active agents on the stability of polystyrene latex dispersions

Summary The influence ofn-dodecyl hexaoxyethylene glycol monoether on the stability of dispersions of polystyrene latices has been investigated by measuring the rates of flocculation, by lanthanum nitrate and hydrochloric acid, in the presence of various concentrations of the surface active agent. The adsorption isotherm for the non-ionic surface active agent on the latex surface showed that saturation adsorption was reached at about the critical micelle concentration to give a monolayer of vertically orientated molecules. A determination of the thickness of the adsorbed layer by an ultracentrifuge method confirmed the vertical orientation. In order to explain the results a theory has been developed based on the interaction between the adsorbed layers which includes a term to account for the interaction between the surface active molecule and the solvent.

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Zusammenfassung Der Einfluß vonn-Dodecyl-hexaoxyäthylen-glycolmonoäther auf die Stabilität von Dispersionen von Polystyrol-Latices wird durch Messung der Flockungsgeschwindigkeit durch Lanthannitrat und hydrochlorische Säure in Gegenwart von verschiedenen Konzentrationen überflächenaktiver Agentien untersucht. Die Adsorptionsisothermen von nichtionischen oberflächenaktiven Agentien an die Latexoberfläche zeigt, daß etwa bei der kritischen Micellkonzentration Sättigungsadsorption erreicht wird, die eine monomolekulare Schicht senkrecht orientierter Moleküle gibt.Die Bestimmung der Dicke der adsorbierten Schicht durch eine Ultrazentrifugenmethode stellt die senkrechte Orientierung sicher. Um die Ergebnisse zu erklären, wird eine Theorie entwickelt, die auf der Wechselwirkung zwischen den adsorbierten Schichten beruht, einschließend einen Term, um der Wechselwirkung zwischen den oberflächenaktiven Molekülen und dem Lösungsmittel Rechnung zu tragen.

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With 7 figures and 3 tables