On the thermal decomposition mechanism for dehydroxylation of alkaline-earth hydroxides

The activation energy for thermal dehydroxylation in vacuum of alkaline-earth hydroxides has been calculated from thermogravimetric data. The experimental results of Mg(OH)₂ Ca(OH)₂ and Sr(OH)₂ are in agreement with an unimolecular decay law and their activation energies are similar to the values of enthalpies of decomposition. In contrast, as the dehydroxylation process of Ba(OH)₂ takes place in liquid phase and the BaO does not dissolve into the molten Ba(OH)₂, a kinetic of zero order describes the reaction rate and the activation energy is lower than the enthalpy of decomposition.

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Zusammenfassung Die Aktivierungsenergie zur thermischen Dehydroxilierung von Erdalkali-Hydroxiden im Vakuum wurde aus thermogravimetrischen Daten errechnet. Die Versuchsergebnisse bezüglich Mg(OH)₂, Ca(OH)₂ und Sr(OH)₂ sind mit einem unimolekularen Zersetzungsgesetz in Übereinstimmung und die entsprechenden Aktivierungsenergien sind den Werten der Zersetzungsenthalpien ähnlich. Im Gegensatz hierzu wird im Falle von Ba(OH)₂, da der Dehydroxylierungsvorgang in der flüssigen Phase stattfindet und das BaO sich nicht im geschmolzenen Ba(OH)₂ löst, die Reaktionsgeschwindigkeit durch eine Kinetik nullter Ordnung beschrieben und die Aktivierungsenergie liegt hierbei niedriger als die Zersetzungsenthalpie.

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Résumé L'énergie d'activation de la déshydroxylation sous vide des hydroxydes des métaux alcalins est calculée à partir des données thermogravimétriques. Les résultats expérimentaux obtenus avec Mg(OH)₂, Ca(OH)₂ et Sr(OH)₂ sont en accord avec une loi de décomposition unimoléculaire et les énergies d'activation correspondantes sont du même ordre de grandeur que les enthalpies de décomposition. Par contre, du fait que la déshydroxylation de Ba(OH)₂ a lieu en phase liquide et que BaO ne se dissout pas dans Ba(OH)₂ fondu, la vitesse de la réaction est décrite par une cinétique d'ordre zéro et l'énergie d'activation est plus faible que l'enthalpie de décomposition.

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. Mg(OH)₂, Ca(OH)₂ Sr(OH)₂ . , Ba(OH)₂ BaO , , .

     

The surface chemistry of VP mixed oxide

The surface chemistry of VP mixed oxides has been investigated by ESR, UV and Vis spectroscopy. The results are correlated with the yield of maleic anhydride in the oxidation of 1-butene. High yields of maleic anhydride are observed for catalysts that contain V⁵⁺ and V⁴⁺.

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VP , . 1-. , V⁺⁵ V⁺⁴.

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This work was sponsored by CNR Italy     

On the relationship between thermal stability and catalytic properties of supported molyboo-vanado-phosphoric heteropoly acids

Catalytic properties of four heteropoly acids of the molybdophosphoric type were studied in the selective oxidation of isobutene to methacrolein. Results show that the highest selectivities for methacrolein were achieved with samples in which the original structure of the heteropoly anion is least affected by thermal destruction.

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. , .

     

La and Zn promotion of Ru Fischer-Tropsch catalysts

An investigation of the use of La- and Zn-promoters for Ru/SiO₂ F-T catalysts has been carried out. It was found that, while the use of a La-promoter did not result in any improvement over the use of a K one, Zn-promotion resulted in much higher yields of olefins. The CH₄ and olefin selectivities of the Zn-promoted Ru/SiO₂ were essentially insensitive to temperature over the range 250–320 °C. The Zn-promoted catalyst was found to have many of the same catalytic properties previously found for Ru/ZnO, but was much more active. Thus, it is possible to achieve certain interesting catalytic properties for Ru by the use of Zn-promotion without having to make use of the low surface area support ZnO.

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La Zn- Ru/SiO₂ F-T. , , La- - , Zn- . CH₄ Zn- Ru/SiO₂ , -, 250–320°C. Zn- , Ru/ZnO, . Ru, Zn- ZnO .

     

Thermal decomposition of dicitratoborates

The thermal decompositions of dicitratoborates M¹[B(C₆H₆O₇)₂]·nH₂O (n=0–2, M¹=Rb, K, Li, NH₄) and M¹¹[B(C₆H₆O₇)₂]₂·8H₂O (M¹¹=Co, Ni, Mn, Cu, Zn, Cd) were investigated by means of TG, DTA and DTG methods. It was found that these thermal decompositions involve three successive stages: dehydration, the endothermal decomposition of the ligand, and oxidation of the residual organic component. The volatile products of decomposition in each stage were detected by means of gas chromatography. The method of TG-curve transformation into the curvedm/d T vs.m, wherem is the loss of weight at each moment of time, was used for a more detailed study of dehydration. The optimal conditions for TG-curve modification were found.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Dicitratboraten der allgemeinen Formeln M¹[B(C₆H₆O₇)₂]·nH₂O (n=0–2;M ¹=Rb, K, Li, NH₄) und M¹¹[B(C₆H₆O₇)₂]₂·8H₂O (M ¹¹=Co, Ni, Mn, Cu, Zn, Cd) wurden mittels TG, DTA und DTG untersucht. Es wurde gefunden, daß die thermische Zersetzung dieser Verbindungen in drei Schritten verläuft: Dehydratisierung, endotherme Zersetzung des Liganden und Oxydation des organischen Rückstandes. Die flüchtigen Zersetzungsprodukte eines jeden Stadiums wurden gaschromatographisch detektiert. Zur detailierten Untersuchung der Dehydratisierung wurden die TG-Kurven zu Kurven transformiert, in denendm/dT gegenm dargestellt ist, wobeim der Gewichtsverlust zu einer gegebenen Zeit ist. Die optimalen Bedingungen für die TG-Kurvenmodifikation wurden festgestellt.

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, , ¹[(₆₆₇)₂]-n₂, =0–2, ^II[(₆₆₇)₂]₂ 8₂, Me^I=Rb, , Li, NH₄, Me^II=Co, Ni, Zn, Cd, Mn, . : , . . dm/dT- (). .

     

Kinetic studies of methylthiophene hydrogenation on sulfurized aluminopalladium catalysts

Kinetic studies of methylthiophene hydrogenation by dihydrogen in the presence of sulfurized aluminoppalladium catalysts were carried out at T=220–300°C and =3.3–9.5 MPa. An equation is suggested that accounts for the retarding effect of the product.

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T=220–300°C, 3,3–9,5 . , - .

     

Experiences with the use of DSC in the determination of vapor pressure of organic compounds

This paper describes the arrangement of measuring apparatus for vapor pressure determination by means of DSC according to the dynamic method (measurement of boiling temperatures at various pressures). Measuring conditions, main test parameters, typical disturbances and measuring errors are discussed. In the measuring range accessible (0.1 to 7000 kPa/ –30 to 600°C), certain boiling points and vapor pressure curves plotted therefrom agree very well with values specified in the literature. Extrapolation of these vapor pressure curves to the pressure range up to 0.1 mPa gives approximate values, the orders of magnitude of which are in agreement with those measured by means of other methods. Vapor pressure curves of oleochemical substances are presented.

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Zusammenfassung Der Aufbau eines Meßplatzes zur Dampfdruckbestimmung mit der DSC nach der dynamischen Methode (Messung der Siedetemperaturen bei verschiedenen Drücken) wird beschrieben. Meßbedingungen, wesentliche Versuchsparameter, typische Störungen und Meßfehler werden diskutiert. Im zugänglichen Meßbereich (0,1 bis 7000 kPa/–30 bis 600°C) bestimmte Siedepunkte und daraus ermittelte Dampfdruckkurven stimmen sehr gut mit Literaturangaben überein. Die Extrapolation der Dampfdruckkurven in den Druckbereich bis 0,1 mPa liefert näherungsweise Werte, die mit nach anderen Verfahren gemessenen Werten in der Größenordnung übereinstimmen. Dampfdruckkurven von fettchemischen Substanzen werden vorgestellt.

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, / /. , , . , 0,1–7000 –30° 600°, . 0,1 , , . .

     

Synthesis and thermal decomposition of cobalt(II) bis(oxalato)cobaltate(II) tetrahydrate

Cobalt(II) bis(oxalato)cobaltate(II) tetrahydrate (Co[Co(C₂O₄)] · 4H₂O) was synthesized and characterized on the basis of elemental and spectral analysis. The thermal decomposition of the complex was investigated in air and nitrogen media. In air, complete dehydration of the complex occured at 251°, followed by rapid decomposition to a mixture of CO₂O₃ and Co₃O₄ at 300°; in nitrogen, dehydration occurred at 206°, followed by decomposition to a mixture of Co and CoC₂O₄, and finally to Co + CoO, at 394° and 420°, respectively. The activation energies for the dehydration and decomposition reactions in nitrogen and air media were evaluated and a tentative reaction mechanism for the thermal decomposition of the complex was proposed.

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Zusammenfassung Das Tetrahydrat von Kobalt(H)bisoxalatokobaltat(II) wurde dargestellt und mittels Elementar- und Spektralanalyse characterisiert. Die thermische Zersetzung der Komplexe wurde sowohl in Luft- als auch in Stickstoffatmosphäre untersucht. In Luft erfolgt bei 251 °C eine vollständige Dehydratierung, gefolgt von einer schnellen Zersetzung bei 300 °C in Co₂O₃ und Co₃O₄. In Stickstoff erfolgt die Dehydratierung bei 206 °C, gefolgt von einer Zersetzung bei zunächst 394 °C in Co und CoC₂O₄, anschliessend bei 420 °C in Co und CoO. Die Aktivierungsenergien für die Dehydratierung und Zersetzung in Stickstofo- und Luftatmosphäre wurden ermittelt und für die thermische Zersetzung der Komplexe ein Reaktionsmechanismus gegeben.

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- -() ([(₂₄)₂]·4₂), - . 251 ° _{23 34} 300 °. 260 ° ₂₄, , , 394 420 °. - , .

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The authors thank the RSIC, CDRI, Lucknow for the C, H analyses and IR spectra: RSIC, IIT, Madras for the low-frequency IR spectra; RSIC, IIT, Bombay for the e.s.r. spectra; RSIC, Nagpur University for the TG and DTG measurements; and Dr. S. K. Datta of Forensic Science Laboratory, Gauhati, Assam for the DSC measurements.     

Identifiability of first order reaction systems

The question of the possibility to determine all the unknown parameters of kinetic models is considered. A simple algebraic condition for structural identifiability in first order reaction systems is given.

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. .

     

Solvent effects on reaction rates in a catalytic slurry reactor

By carrying out static adsorption measurements, it is shown that absolute values of adsorption strength parameters required in an earlier Langmuir type model for liquid phase catalytic hydrogenation in the presence of an adsorbing solvent can be obtained. These can be used to predict the relationship between reaction rate and reactant concentration in the solvent.

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, , , . Qj .

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

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

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CaO–CaF₂ . , . , , .

     

Catalytic hydrogenation of nitrobenzene on solid sulfides and soluble rhenium thiocomplexes

Studies of the reduction of nitrobenzene in the catalytic hydrogenation on soluble rhenium thiocomplexes and solid ReS₂ and Re₂S₇ indicate that on homogeneous and heterogeneous rhenium sulfides it follows the same mechanism. Thiocomplexes are considered as possible analogs of the active sites in ReS₂ and Re₂S₇ sulfide catalysts.

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ReS₂ Re₂S₇. , . ReS₂ Re₂S₇.

     

Role of the precursor state in the rate of hydrogen adsorption on thin iron films

Sticking probability for hydrogen adsorption on thin iron films deposited under ultra-high vacuum condtions was studied in dependence on the method of film preparation and the temperature of adsorption. It was observed that Kisliuk's model for a dissociative adsorption fits well the experimental data at low temperature. At high temperature Kisliuk's relation describes the adsorption as well as the Langmuir equation.

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, , . , , , .

     

Kinetic analysis of thermal dehydration and hydrolysis of MgCl2·6H2O by DTA and TG

The thermal decomposition of MgCl₂·6H₂O (non-dried and partly dried) and the kinetics of the process were studied by DTA, TG, DTG, IR, X-ray diffraction and chemical analysis of Mg and Cl. The reactions which occurred in the course of the thermal analysis were identified as dehydration (in steps), thermal hydrolysis of MgCl₂·H₂O and dehydrochloridization of magnesium hydroxy chlorides. Melting of the phases MgCl₂·6H₂O, MgCl₂·4H₂O and MgCl₂ was also identified in the thermal curves. Thermal weight loss continued up to 800 °C in flowing air or nitrogen, but only up to 700 °C in static air. MgO was the end-product of thermal treatment in both cases.The kinetic parameters of the reaction, the activation energyE, pre-exponential factorA and apparent order of reactionb, were computed by several methods. The activation energy and the apparent reaction order of dehydration were found to increase with decreasing hydration number of the Mg. The dehydrochloridization process had the highest activation energy.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von MgCl₂·6H₂O (nicht und teilweise getrocknet) und die Kinetik dieses Prozesses wurden mittels DTA, TG, DTG, IR, Röntgendiffraktometrie und chemischer Analyse von Mg und Cl untersucht. Die im Verlaufe der thermischen Analyse vor sich gehenden Reaktionen sind Dehydratisierung (in Schritten), thermische Hydrolyse von MgCl₂·H₂O und Chlorwasserstoffaustritt aus Magnesiumhydroxychloriden. Das Schmelzen der Phasen MgCl₂·6H₂O, MgCl₂·4H₂O und MgCl₂ ist in den thermischen Kurven ebenfalls zu erkennen. Im Luft- und Stickstoffstrom erfolgt ein Gewichtsverlust bis 800 °C, in statischer Luftatmosphäre dagegen nur bis 700 °C. MgO war in beiden Fällen Endprodukt der thermischen Behandlung. Die kinetischen Parameter der Reaktion (AktivierungsenergieE, präexponentieller FaktorA, scheinbare Reaktionsordnungb) wurden nach verschiedenen Methoden berechnet. Aktivierungsenergie und scheinbare Reaktionsordnung der Dehydratisierung nehmen mit abnehmendem Hydratationsgrad des Mg zu. Die Chlorwasserstoffabspaltung erfordert die höchste Aktivierungsenergie.

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, , , , ( ) . : ( ), . , . 800 °C, - 700 °C. B . , . , . .

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The authors express their appreciation to Dr. Jacob Nathan and Mr. Yoetz Deutch from th Geological Survey, Jerusalem, for the use of the thermal analysis instrument and for useful discussion, and to Mrs. Sarah Erlich from the same institute, for the chemical analysis. The financial support by Everyman's University, Tel-Aviv, and by the Hebrew University of Jerusalem is acknowledged.     

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

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

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- Ti(IV)(O ₂ ^– ) . - -.

     

Evaluation of quantum yields in the presence of an absorbing additive

A method is proposed for the evaluation of quantum yields of photochemical reactions studied in the presence of absorbing additives using cylindrical sample tubes.

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.

     

Differential scanning calorimetric studies of several compounds showing order-disorder transition

Differential scanning calorimetric measurements have been carried out for Cul, CuBr, Agl, Ag₂S, NaNO₂, NaNO₃ and KSCN. First-order phase transformations occur with the compounds Cul, CuBr, Agl and Ag₂S; NaNO₂, NaNO₃ and KSCN exhibit -type transformations. The enthalpy changes due to phase transitions have been determined. Thermal hysteresis exhibited by these compounds have been examined in the light of their change in unit cell volumes.

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Zusammenfassung Es wurden DSC-Untersuchungen von Cul, CuBr, Agl, Ag₂S, NaNO₂, NaNO₃ und KSCN ausgeführt. Phasenübergänge erster Ordnung verlaufen bei den Verbindungen Cul, CuBr, Agl und Ag₂S, während NaNO₂, NaNO₃ und KSCN Übergänge des -Typs zeigen. Die Phasenübergängen zuzuschreibenden Enthalpieveränderungen wurden bestimmt. Die bei diesen Verbindungen auftretende thermische Hysterese wurde im Zusammenhang mit den Veränderungen des Elementarzellenvolumens untersucht.

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- Cul, CuBr, Agl, Ag₂S, NaNO₂, NaNO₃ KSCN. , Cul, CuBr, Agl Ag₂S -, a NaNO₂, NaNO₃ KSCN- -. . , , .

     

Reactivity and stability of monomeric forms of iron phthalocyanines

The effect of preparation methods of monomeric iron phthalocyanine on Mössbauer perameters and transformations was investigated. The form of iron phthalocyanine influences the reactivity and stability against oxidative destruction to iron oxides.

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. .

     

Measurement of the thermal capacity of solids by DSC

The methods for determining the thermal capacity of solids using a SETARAM DSC-III calorimeter have been studied. Two methods can be employed: periodic heating and continuous heating. The method using periodic heating is characterized by an accuracy of 0.6%,'while the method with continuous heating has an accuracy of 5%. Thermal capacity measurements on corundum, copper oxide and magnetite are reported.

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Zusammenfassung Methoden zur Bestimmung der Wärmekapazität von Festkörpern wurden mittels des Kalorimeters SETARAM DSC-III untersucht. Zwei Methoden können angewandt werden, nämlich periodisches und kontinuierliches Aufheizen. Bei periodischem Heizen beträgt die Genauigkeit 0,6%, bei kontinuierlichem 5%. Über Messungen der Wärmekapazität von Korund, Kupferoxid und Magnetit wird berichtet.

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-III «CETAPAM». - . 0,6%, 5%. , .