Thermal decomposition kinetics of vanillidene anthranilic acid complexes of cobalt(II), nickel(II), copper(II) and zinc(II)

The thermal decomposition of cobalt(II), nickel(II), copper(II) and zinc(II) complexes of the Schiff base vanillidene anthranilic acid was studied by TG. The chelates show somewhat similar TG plots when heated in an atmosphere of air. Thermoanalytical data (TG and DTG) of these chelates are presented in this communication. Interpretation and mathematical analysis of these data and evaluation of order of reaction, the energy and entropy of activation based on the differential method employing the Freeman-Carroll equation, the integral method using Coats-Redfern equation and the approximation method using the Horowitz-Metzger equation are also given. On the basis of experimental findings in the present course of studies, it is concluded that the relative thermal stability of vanillidene anthranilic acid chelates can be aligned as Co(II)Ni(II)>Zn(II)>Cu(II).

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Cobalt(II)-, Nickel(II)-, Kupfer(II)- und Zink(II)-Komplexen der Schiffschen Base Vanillidenanthranilsäure wurde thermogravimetrisch untersucht. Die Chelate zeigen in einer Luftatmosphäre ähnliche TG-Kurven. Thermoanalytische Daten (TG and DTG) dieser Chelate werden mitgeteilt, interpretiert und mathematisch analysiert. Ebenfalls werden die Reaktionsordnung und die Energie und Entropie der Aktivierung nach der von Freeman-Carroll angewandten differentiellen Methode, nach der auf der Coats-Redfern-Gleichung basierenden integralen Methode und nach der die Horowitz-Metzger Gleichung benutzenden Näherungsmethode bestimmt. Aus den Befunden wird geschlossen, dass die thermische Stabilität von Vanillidenanthranilsäure-Chelaten in der Reihenfolge Co(II)Ni(II)>Zn(II)> >Cu(II) abnimmt.

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, , . - . . , , - , , - . , Ni>Zn>u.

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We thank Dr. C. P. Savariar, Professor of Chemistry, University of Calicut for encouragement. We are also grateful to the University Grants Commission for the award of a Senior Research Fellowship to one of us (J. C).     

The relationship between the structures of Cu(II) complexes and their chemical transformations

The paper presents the results of a study of M ₂ ^I M ^II(SO₄)₂ compounds withM ^I= K, Rb, Cs or Tl, andM ^II=Cu or Ni, in the interval from room temperature to the melting temperature. All the compounds studied show endo- or exothermic excursions in their DTA curves, corresponding to phase transitions connected with colour changes of the compounds. For M ₂ ^I Cu(SO₄)₂, whereM ^I is K or Tl, several modifications could be prepared at laboratory temperature, probably distortion isomers. No modifications of this type could be prepared, however, for M ₂ ^I Ni(SO₄)₂ compounds.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse einer Untersuchung von M ₂ ^I M ^II(SO₄)₂-Verbindungen Cs, Tl;M ^II=Cu, Ni) im Temperaturbereich von Raum- bis Schmelztemperatur werden beschrieben. Alle untersuchten Verbindungen zeigen in ihren DTA-Kurven mit Farbänderungen einhergehende, durch Phasenumwandlungen bedingte endo- und exotherme Peaks. Bei Laboratoriumstemperatur konnten verschiedene Modifikationen von M ₂ ^I Cu(SO₄)₂ (mitM ^I gleich K oder Tl) hergestellt werden, wobei es sich wahrscheinlich um Distorsionsisomere handelt. Keine Modifikationen dieses Typs konnten jedoch für M ₂ ^I Ni(SO₄)₂ erhalten werden.

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M ₂ ^I M ^II(SO₄)₂, ¹-, Rb, Cs Tl, aM ¹¹-Cu Ni, . - -, , . M ₂ ^I Cu(SO₄)₂, ¹- l, , , , . , M _i ² Ni(SO₄)₂ .

     

Thermal studies on copper(II)-5,5′-thiodisalicylic acid complexes

Aquo, ammonia and pyridine complexes of copper(II) with 5,5-thiodisalicylic acid have been investigated by TG and DTG. All these complexes decompose in three distinct steps, viz. dehydration, loss of axial bases and decarboxylation of the aromatic ligand. The thermal curves of the aquo and pyridine complexes show water loss in two distinct steps. The decreasing order of thermal stability of the complexes is py > NH₃ > H₂O.

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Zusammenfassung Aquo-, Ammoniak- und Pyridinkomplexe von Kupfer(II) mit 5,5-Thiodisalicylsäure wurden durch TG und DTG untersucht. Diese Komplexe werden in den drei Stufen, Dehydratisierung, Verlust axialer Basen und Decarboxylierung des aromatischen Liganden zersetzt. Die Abbaukurven der Aquo- und Pyridinkomplexe zeigen einen Wasserverlust in zwei Stufen. Die abnehmende Reihenfolge der Thermostabilität der Komplexe ist py > NH₃ > H₂O.

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, (II) 5,5- . , : , . - , . : > NH₃ > ₂.

     

Modifying action of carbon dioxide in catalytic oxidation of ethylene on silver

Carbon dioxide exerts a strong inhibitory effect on oxygen adsorption and complete oxidation of ethylene on silver but has little effect on the rate of ethylene oxidation to ethylene oxide.

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.

     

Synthesis and structure of (pyridine) bis(acetylacetonato) (1-methyl-1-phenylethylperoxo) cobalt (III)

Synthesis and structure of (pyridine) bis(acetylacetonato) (1-methyl-1-phenylethylperoxo) cobalt(III) complex are described.

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() () (III).

     

Oxidative dehydrogenation (OXD) of n-butane I. Activity of natural quartz II. Kinetic and catalytic activity of nickel oxides

The oxidative dehydrogenation of n-butane on nickel oxide catalysts and on natural quartz, used as catalysts diluent, were studied. It is assumed that oxygen ions from the oxide lattice participate in the initial step of the reaction.

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- , . , .

     

A thermal synthesis of a new tin(IV) dithiocarbamate

A new tin dithiocarbamate containing sulphur bridges, di--sulphidobis [bis(N,N-diethyldithiocarbamato)tin(IV)], has been isolated from the thermal decomposition of tetrakis(N,N-diethyldithiocarbamato)tin(IV). A dimeric structure is proposed on the basis of results from mass spectrometry, infrared spectroscopy, thermal analysis and vapour pressure osmometry.

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Zusammenfassung Ein neues, Schwefelbrücken enthaltendes Zinn-Dithiocarbamat, Di--sulfidobis[bis(N,N-diäthyldithiocarbamato)Zinn(IV)], wurde bei der Zersetzung von Tetrakis(N,N-diäthyl-dithiocarbamato)Zinn(IV) isoliert. Aufgrund der Ergebnisse der Massenspektrometrie, der Infrarotspektroskopie, der Thermoanalyse und der Dampfdruck-Osmometrie wird eine Dimerstruktur vorgeschlagen.

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Résumé Un nouveau dithiocarbamate d'étain contenant des ponts de soufre, le di--sulfidobis[bis(N,N-diéthyl-dithiocarbamato)é tain(IV)], a été isolé lors de la décomposition thermique du tétrakis(N,N-diethyl-dithiocarbamato) étain(IV). Une structure dimère est proposéeà partir des résultats obtenus par spectrométrie de masse, spectroscopie infrarouge, analyse thermique et osmométrie sous pression de vapeur.

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—-- [/N,N- (/IV)], [/N,N- (/IV)], , (N,N- ) (IV). - , , .

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The authors gratefully acknowledge the assistance given by Dr. A. G. Wedd with the vacuum sublimation technique. One of us, G. K. B., is grateful for a research scholarship provided by La Trobe University.     

Triplet state formation and type II decomposition in the photochemistry of pentanone-2

The concentration dependences of the quantum yields of Norrish type II decomposition from the singlet and triplet states and of the triplet yiel were determined in pentanone-2 photolysis in iso-octane. The results were interpreted by postulating dissociative intersystem crossing of a singlet exciplex as an additional route for the population of the molecular triplet state.

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II -2 . , .

     

Studies on coordination compounds vii,chromatographic, thermoanalytical and spectroscopic studies on thermal decomposition of cadmium(II) and lead(II) salicyl-aldoximates

On the basis of decomposition temperatures and infrared spectra, cadmium(II) and lead(II) bissalicylaldoximates were considered to havetrans andcis structures, respectively.In the first stage bis(salicylaldoximato)cadmium(II) decomposes thermally like bis(salicylaldoximato)lead(II), with one ligand molecule leaving, but the intermediate is unstable and immediately decomposes further. The oxidation of the end- product is a rapid, exothermic reaction, probably catalyzed by cadmium metal. The mass spectrum of (C₇H₆O₂N)₂ Cd points to a different decomposition scheme than that elucidated through the pyrolysis decomposition products. This may be due to a catalytic effect of the ionization chamber. The thermal properties of (C₇H₅O₂N) Cd support the preceding views.TG curves showed the decompositions of mono(salicyl-aldoximato) lead(II) and the intermediate of bis(salicyl-aldoximato) lead(II) to be similar. The mass spectra of the chelates confirmed the formation of the same polymer (m/e 222) in both decompositions. Only the mass spectrum of (C₇H₅O₂N)Pb exhibited the molecular peakm/e 343. The decomposition schemes of the lead(II) salicylaldoximates were therefore elucidated more exactly. The metallic lead seems not to catalyze the oxidation of the organic part.

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Zusammenfassung Aufgrund der Zersetzungstemperatur und der Infrarotspektrum werden Cadmium(II)- und Blei(II)-bisalicylaldoximate als Verbindungen mit trans- bzw. cis-Struktur angesehen. Im ersten Schritt wird Bis-(salicylaldoximato)-blei(II) unter Abspaltung eines Ligandmoleküls zersetzt, die Zwischenverbindung ist jedoch nicht stabil und zersetzt sich sofort weiter. Die Oxydation des Endproduktes ist eine schnelle exotherme, wahrscheinlich durch metallisches Cadmium katalysierte Reaktion. Das Massenspektrum von (C₇H₆O₂N)₂ Cd weist auf ein Zersetzungsschema hin, das sich von dem aus den pyrolytischen Zersetzungsprodukten abgeleiteten unterscheidet. Dies ist möglicherweise auf einen katalytischen Effekt der Ionisationskammer zurückzuführen. Die thermischen Eigenschaften von (C₇H₅O₂N)Cd unterstützen diese Auffassungen. Aus den TG-Kurven ist zu ersehen, dass die Zersetzungen von Mono(salicylaldoximato)-blei(II) und des Zwischenproduktes von Bis(salicylaldoximato)-blei(II) ähnlich sind. Massenspektren der Chelate bestätigen die Bildung des gleichen Polymers (m/e 222) bei der Zersetzung beider Verbindungen. Nur im Massenspektrum von (C₇H₅O₂N)Pb tritt der Molekularpeak (m/e343) auf. Die Zersetzungsschemata der Salicylaldoximate von Blei(II) sind deshalb genauer aufgeklärt. Metallisches Blei scheint die Oxydation der organischen Komponente nicht zu katalysieren.

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- , , , - - . , . , , . - - , , . . . - - . - 222. - 343. . , .

     

Thermal behaviour of xanthinium salts of Zn(II), Cd(II) and Hg(II)

Salts [XanH⁺]₂[MCl ₄ ^2- ] (where XanH⁺=protonated form of xanthine and M=Zn(II), Cd(II) and Hg(II) have been synthesized and studied by IR,¹H-NMR, TG and DSC. The metal is not coordinated to the ligand and forms a salt-like structure. The cationic proton is on N(7). Thermal decomposition of these salts occurs in two steps: (i) dehalogenation and (ii) decomposition. Dehalogenation enthalpies have been calculated from DSC curves.

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Zusammenfassung (XanH⁺)₂(MCl ₄ ^2- )-Salze (worin XanH⁺ die protonisierte Form von Xanthin bedeutet und M=Zn(II), Cd(II) oder Hg(II) ist) wurden synthetisiert und mit IR,¹H-NMR, TG und DSC untersucht. In diesem Fall liegt keine Koordination des Metalls mit dem Liganden vor, und es bildet sich eine salzartige Struktur aus. Das kationische Proton ist an N(7) lokalisiert. Die thermische Zersetzung dieser Salze erfolgt in zwei Schritten: (i) Dehalogenisierung und (ii) Zersetzung. Dehalogenierungsenthalpien wurden aus DSC-Kurven berechnet.

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- -, [XanH⁺]₂[MCl ₄ ^2– ], XanH⁺ — , M — , . , . . : . - .

     

Reactivity of Cl(2P1/2) atoms towards CH3F

The photochlorination of methyl fluoride has been studied at low pressures. Excited (²P_1/2) chlorine atoms have been found to participate in the reaction. The ratio of the excited and ground state rate constants has been estimated at room temperature.

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. (²P_1/2) . .

     

Electronic spectrum and thermal decomposition of nickel(II) complex with bis(N-γ-pyridyl-4-phenylbenzamide-hydrazone)

The unit cell parameters and the space group of the investigated compound were determined by means of X-ray diffraction.Analysis of the diffusion-reflection spectra of the crystalline powder and the absorption spectra of its alcoholic solutions permitted identification and quantitative characterization of the absorption bands of the crystalline complex of NiL₂(ClO₄)₂·3H₂O.Application of differential-thermal analysis allowed determination of the mechanism of thermal decomposition of the compound. From these measurements, the expected configuration of the basic molecule was verified, involving determination of the number of non-coordinated water molecules.

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Zusammenfassung Mittels Röntgendiffraktionsmethoden wurden Gitterzellenkonstanten sowie die Raumgruppe der untersuchten Verbindung bestimmt. Durch Analyse der erhaltenen Diffusions-Reflexionsspektren von kristallinem Pulver und des Absorptionsspektrums einer alkoholischen Lösung der Verbindung war es möglich, die Absorptionsbanden des Kristallkomplexes NiL₂(ClO₄)₂·3H₂O zu identifizieren und quantitativ zu charakterisieren. Anwendung von Differentialthermoanalyse ermöglicht die Bestimmung des Mechanismus der Zersetzungsreaktion der Verbindung. Durch diese Messungen, einschliesslich der Bestimmung der Anzahl nichtkoordinierter Wassermoleküle, wurde die erwartete Konfiguration des Grundmoleküles überprüft.

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NiL₂(ClO₄)₂·₂, L-N-- -4- . L-N---4- . , , . . , .

     

Spectral and thermal studies of copper(II) complexes of 3- and 4-pyridinealdoxime

Copper(II) complexes of 3- and 4-pyridinealdoxime have been prepared and analyzed by spectroscopic (ir and diffuse reflectance) and thermoanalytical (TG, DTG and DTA) techniques. For both these systems, only species with metal: organic ligand: chloride ratio of 122 were found, and the organic ligand appears as a neutral molecule. The spectral data suggest a polymeric structure where the copper(II) ions are in a distorted octahedral environment.The thermal decompositions occur through the reduction of copper(II) to copper(I) and the conversion of the residual organic ligand into acid amide, as found for dihydrogenbis(pyridine-2-aldoxime) copper(II) chloride, but the initial decomposition temperatures are slightly increased, giving rise to the thermal stability sequence:

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Zusammenfassung Kupfer(II)-Komplexe von 3- und 4-Pyridinaldoxim wurden hergestellt und spektroskopisch (IR und diffuse Reflexion) sowie thermoanalytisch (TG, DTG und DTA) analysiert. Für beide Systeme wurden nur Species mit einem Metall:Ligand:Chlorid-Verhältnis von 122 gefunden. Der organische Ligand liegt als neutrales Molekül vor. Die Spektren deuten auf eine polymère Struktur hin, in der die Kupfer(II)-Ionen in einer verzerrten oktaedrischen Koordination vorliegen. Die thermischen Zersetzungen verlaufen über die Reduktion von Cu(II) zu Cu(I) und die Umwandlung des verbleibenden organischen Liganden in Säureamid, wie für Dihydrogen-bis(pyridin-2-aldoxim)-kupfer(II)-chlorid gefunden wurde, aber die Temperaturen des Beginns der Zersetzung und damit die thermische Stabilität steigen in der Reihenfolge [Cu(Py₄-CHNOH)₂Cl₂][Cu(Py₃-CHNOH)₂Cl₂]>[Cu(Py₂-CHNOH)₂]Cl₂ etwas an.

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(, ) ( ) 3- 4- . 122, . , . -( -2-)- . , , , : Cu(4-Py-CHNOH)₂Cl₂Cu(3-Py-CHNOH)₂Cl₂>Cu(2-Py-CHNOH)₂Cl₂.

     

Oxidation of ethanol by Ce(IV) in acid nitrate medium

The oxidation kinetics of ethanol by Ce(IV) has been studied as a function of pH, nitrate and water concentration. Even at high concentration of H⁺ and NO ₃ ^– several species appear to exist. The oxidation is fastest in strongly acidic medium without added nitrate ions.

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Ce(IV) pH, . H⁺ NO ₃ ^– , Ce(IV). .

     

Computation in kinetics, III. A new method for kinetic model search based on simultaneous regression estimation of rate constants, stoichiometry and/or reaction order

Modified samples of natural mordenites have been found to catalyze the oxidative condensation of methane to yield ethane and ethylene. The selectivity towards C₂ hydrocarbons increases, whereas the acidity of zeolites falls.

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, . C₂ .

     

Kinetics and mechanism of micellar effects upon the hydrolysis of 0-(2,4-dinitrophenyl) cyclohexanone oxime

A modification in the reaction mechanism of 0-(2,4-dinitrophenyl)cyclohexanone Oxime with OH^– in 30% aqueous methanol is suggested. The cationic micelles of cetyltrimethyl ammonium bromide enhance the reaction by a factor ofca. 3. The pseudo first order rate constant at the micellar surface was found to be 10.9×10^–4 s^–1 at 35±0.1°C. Anionic and nonionic micelles inhibit the rate of the reaction. Bromide ion inhibits the catalysis, which indicates that catalysis is partially due to a concentration effect. The catalytic efficiency increases with decreasing [OH^–), which implies that the efficiency of the surfactant could be related to some standard parameter(s).

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0-(2,4-)-- OH^– 30%- . . 3. - 10.9·10^{–4 –1} 35±0.1°C. . . , - . - [OH^–], , - - .

     

An investigation of some homo- and heterobinuclear complexes of copper(II) and nickel(II) with pyridine-2-aldoxime

The reactions between copper(II) or nickel(II) with thecis-pyridine-2-aldoxime complexes of the same metal ions have been investigated by spectrophotometric measurements. The homo and heterobinuclear chelates involved have been isolated as the chlorides and characterized by spectroscopic and thermoanalytical techniques. The first decomposition step is not dependent on the furnace atmosphere (N₂ or O₂) and is accompanied by a large exothermic effect (DSC curves in N₂). TG curves show that binuclear complexes are generally slightly less stable than the respective mononuclear complexes but, in the case of [Cu(NiL₂)Cl₂(H₂O)₂], the complexation of copper(II) gives rise a drastic decrease of its thermal stability.

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Zusammenfassung Die Reaktionen zwischen Kupfer(II) und Nickel(II) mit den cis-Pyridin-2-aldoxim-Komplexen der gleichen Metallionen wurden spektrophotometrisch untersucht. Die homo- und heterobinuklearen Chelate wurden als Chloride isoliert und durch spektroskopische und thermoanalytische Methoden charakterisiert. Der erste Zersetzungsschritt ist unabhängig von der Ofenatmosphäre (N₂ oder O₂) und ist stark exotherm (s. DSC-Kurven in Abb. 1). Die TG-Kurven lassen erkennen, dass zweikernige Komplexe im allgemeinen etwas weniger stabil als die entsprechenden einkernigen Komplexe sind, im Falle von [Cu(NiL₂)Cl₂(H₂O)₂], aber die Anlagerung von Liganden an das Kupfer zu einer drastischen Verminderung der Stabilität führt.

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- -2- . - , . ( ) , -, . , , , , [Cu(NiL₂)Cl₂(H₂O)₂], .

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This work was carried out with financial support by MPI National Project.     

Non-equilibrium ion-(polar) molecule reaction rate coefficients

Using the Fokker-Planck version of an approximate Boltzmann equation for the ion (translational) energy distribution function f_I we have calculated the deviation, k, of the non-equilibrium ion-(polar)molecule reaction rate coefficient k (based) on f_I from its equilibrium value k⁽⁰⁾. The _D (dipole moment)-dependence of the reaction cross section applied leads to a corresponding dependence of k on _D.

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- , k - ( f_I) k⁽⁰⁾. k _D.

     

Effect of bromination on the thermal properties of poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide)

The thermal behavior of poly(2,6-dimethyl-1,4-phenyiene oxide) (PPO R resin), poly(3-bromo-2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide), and a series of their statistical copolymers with identical average molecular lengths has been characterized by thermogravimetry and computer-interfaced differential scanning calorimetry. The heat capacities are found to be additive with respect to the concentrations of the two components. The change in heat capacity at the glass transition ( C _p) is independent of composition for bromination of up to 75% of the repeat units. At higher bromine levels C _p decreases abruptly. This behavior is attributed to the temperature dependence of C _p for the two components. The glass transition temperature (T _g) of the copolymers varies nearly linearly with composition. A comparison of the experimental values ofT _g is made with various equations derived for statistical copolymers and homogeneous polymer blends. A modification of the Couchman equation is presented taking into account the temperature dependence ofC _p.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten von Poly(2.6-dimethyl-1.4-phenylenoxyd) (PPO R-Harz), Poly(3-brom-2.6-dimethyl-1.4-phenylenoxyd) und einer Reihe von statistischen Copolymeren dieser Verbindungen mit gleicher durchschnittlicher Moleküllänge wurde durch Thermogravimetrie und Differential-Scanning-Kalorimetrie mit Computerinterface charakterisiert. Die Wärmekapazitäten sind hinsichtlich der Konzentrationen der beiden Komponenten additiv. Die Veränderung in der Wärmekapazität beim Übergang zum Glas (C_p) ist unabhängig von der Zusammensetzung bei Bromierung bis zu 75% der wiederho-lungseinheiten. Bei höheren Bromierungsgraden nimmtC _p abrupt ab. Dieses Verhalten wird der Temperaturabhängigkeit vonC _p der beiden Komponenten zugeschrieben. Die Glasübergangstemperatur (T_g) der Copolymeren verändert sich nahezu linear mit der Zusammensetzung. Ein Vergleich der experimentellen Werte von T_g wird mit verschiedenen für statistische Copolymere und Mischungen homogener Polymere abgeleiteten Gleichungen ausgeführt. Eine die Temperaturabhängigkeit vonC _p berücksichtigende Modifikation der Gleichung von Couchman wird angegeben.

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, , (2,6- -1,4), (3--2,6--1,4- ) . , ë . ë (C ) 75%. C . C . T . . T . , . , C .

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This work was supported by the National Science Foundation, Polymers Program (DMR 78-15279) and the General Electric Corporate Research and Development Center. The authors are indebted to the following individuals at General Electric CRD for their experimental assistance: S. R. Weissman and P. E. Gundlach (molecular weight characterizations); D. W. Marsh (X-ray analysis); V. H. Watkins and E. L. Hall (electron microscopy); and N. A. Marotta (thermogravimetry). P. E. Donahue and E. A. Williams are gratefully acknowledged for carrying out and interpreting the NMR experiments.

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One of the authors (R. C. Bopp) would like to thank A. R. Shultz, J. T. Bendler, and D. M. White at General Electric CRD for their helpful discussions of this work and express his sincere appreciation to Professor P. R. Couchman (Rutgers University) for his illuminating discussions of the thermodynamic basis of his equation.     

Cyclohexane conversion on nickel mordenite

Two series of nickel mordenite catalysts have been prepared on the basis of Na-mordenite and H-mordenite. Their catalytic activity in cyclohexane conversion has been studied. It has been found that the properties of the catalysts are strongly dependent on the acidity of mordenite.

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NaM HM. .