Generation of model reactions leading to limit cycle behavior

The system of differential equations by Feistel and Ebeling has been generalized. Some new formal kinetic reactions with two internal components, which may exhibit limit cycle behavior have been studied. Based upon the numerical integration of the deterministic models of these reactions the oscillatory character of the systems has been confirmed.

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. , . .

     

Cadmium induced changes of the metabolic activity of the freshwater snailPlanorbis corneus estimated by direct calorimetry

By use of f1ow-microcalorimetric studies the effect of cadmium in the sublethal concentration range (0.5-h LC_{5 0} is 1.69 mg/l) on the metabolic activity of the freshwater snailPlanorbis corneus was revealed. The high toxicity was confirmed by the change in the heat production rate (mean value is 453 W/g fresh weigth) in a cadmium perfusate down to a concentration of 0.01 g/l. The decrease in heat output depended on the cadmium concentration and amounted from 19% at 0.01 g/l to 88% at 1000 g/l. The microcalorimetric method proved to be a useful continuous-f1ow technique to assess qualitatively and quantitatively the toxic effects of cadmium on an aquatic organism already 4 hours after exposure.

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Zusammenfassung Mit Hilfe der Flow-Mikrokal orimetrie wurde die Uirkung von Cadmiumchlorid im subletalen Konzentrationsbereich auf die Stoffwechselaktivitat der SüwasserschneckeP1anorbis corneus untersucht. Die Wärmeproduktion der Tiere sank im Mittel von 435W/g Frischgewicht bei einer Cadmiumkonzentrat i on von 0.01 g/l auf 81Z und bei 1000 g/1 auf 19Z. Die Kalorimetrie eruies sich als eine nützliche Flow-Technik, mit der die Toxizität von Cadmium qualitativ und quantitativ bereits 4 Stunden nach der Exposition erfat werden kann.

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$ /LC₅₀=1,69 // planorbis corneus. $ / 453 / 0,01 /. 19% 0,01 / 88% 1000 /. , $ $ .

     

Photolysis of alkylperoxy radicals frozen out from the gas phase

Photolysis of alkylperoxy radicals with 250 nm light has been studied and proposed for investigation of heterogeneous-homogeneous reactions by freezing out radicals from the gas phase and their ESR identification. Using amine decomposition reaction in the presence of O₂ as an example, we have shown that photodissociation of frozen peroxy radicals can be used to reduce the structure of initial alkyl radicals.

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- 250 . , .

     

Kinetic model for methanol conversion over Mg-ZSM-5 zeolite

The catalytic conversion of methanol to olefins over ZSM-5 zeolite modified by ion exchange with Mg exhibits an autocatalytic character. On this basis an overall kinetic model of the reaction was proposed which allowed the determination of rate constants and apparent activation energy.

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ZSM-5, Mg, . , .

     

Stability of hyperbolic reactors

For the one-phase tubular reactor, a new mathematical model is suggested, viz. a hyperbolic system of first order partial differential equations instead of the usual second order parabolic ones. This physically better model is investigated from the point of view of stability via the second Lyapunov method.

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. .

     

Acidity modification by thermal and steam treatment in silica-alumina and its relation with methanol to hydrocarbons reaction

The physical properties as well as the acidity of an amorphous silica-alumina were modified by steam and thermal treatments and a general correlation (including samples modified by other methods) between hydrocarbon formation and surface acidity was obtained.

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, . ( , ) .

     

Solid-liquid equilibrium of the phenanthrene-fluorene system

The solid-liquid equilibrium of the phenanthrene-fluorene system was investigated by differential thermal analysis. Supplementary measurements were applied too: crystal decay temperature examination and melting point examination with a Boetius microscope. The investigated system forms a stable solution with a minimum at 58 mole% of phenanthrene and a temperature of 95.5°.

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Zusammenfassung Das fest-flüssig-Gleichgewicht des Systems Phenantren-Fluoren wurde durch die Differentialthermoanalyse untersucht. Als ergänzende Messungen wurden eingesetzt: die Untersuchung der Kristallzerfallstemperatur und die Prüfung des Schmelzpunktes mit dem Mikroskop nach Boetius. Das untersuchte System bildet eine stabile Lösung mit einem Minimum bei 59 Mol% Phenantren und einer Temperatur von 95.5°C.

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Résumé L'équilibre solide-liquide du système phénanthrène-fluorène a été étudié par analysethermique différentielle. Des essais complémentaires ont également été effectués: détermination de la température de disparition des cristaux et détermination du point de fusion au microscope suivant Boetius. Le système étudié forme une solution stable avec un minimum à 58 mol% de phénanthrène et une température de 95.5°.

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- -. . 5S .% 95.5°.

     

Determination of liquid vapour adsorption and desorption on and from solids by means of the derivatograph II

Studies of water adsorption and desorption on silica gel with a modified derivatograph are described. The dynamic gas chromatography step profile method was used to determine isotherms of adsorption and desorption from the TG curve. The obtained isotherms agree with those from other methods. The properties of surface liquid layers can be investigated by this method.

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Zusammenfassung Die Untersuchung der Adsorption und Desorption von Wasser an Silikagel mittels eines modifizierten Derivatographen wird beschrieben. Die dynamische gaschromatographische Stufenprofilmethode wurde zur Bestimmung der Ad- und Desorptionsisothermen aus den TG-Kurven herangezogen. Die erhaltenen Isothermen stimmen gut mit denen nach anderen Methoden bestimmten überein. Die Eigenschaften flüssiger Oberflächenschichten können mit dieser Methode untersucht werden.

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. . , . .

     

Quantum-chemical study of the optical properties of MgO surface hydroxy groups

Cluster models of MgO surface OH groups have been studied by the semi-empirical CNDO method. The calculated stretching vibration frequencies of OH bonds and localized electron excitation energies on the OH-groups are shown to depend on the oxygen atom coordination.

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OH- MgO. , OH- , OH-, .

     

Thermal analysis of thermosetting resins

Applications of thermoanalytical methods for the study of the resinification and curing of phenolic resins are reviewed. Examples are given to illustrate the use of DSC for practical industrial systems such as paper impregnants and saturated papers.

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Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über die Anwendungen thermoanalytischer Methoden zur Untersuchung der Harzbildung und der Aushrtung von phenolischen Harzen gegeben. Anhand von Beispielen wird die Verwendung der DSC für praktische industrielle Systeme wie Papierfüllstoffe und gefüllte Papiere aufgezeigt.

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, . , .

     

A thermal study on moisture absorption by epoxy composites

The water sorption kinetics of an epoxy matrix-carbon fiber composite with different degrees of polymerization was studied. It was observed that the diffusion coefficients, determined perpendicularly to the fiber direction, are increased by increasing the cure degree. Only a small portion of the bonded water is released when the specimen are heated to 200 °C.The effects of moisture on some properties of the composite were also investigated. TheT _g values determined on fully polymerized samples, show lowerings of 70 degrees; moreover, the plasticization power of the bonded water increases on decrease of the temperature of conditioning of the specimens.Finally, the water present in the matrix considerably reduces the thermal stability of the composite.

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Zusammenfassung Es wurde die Wassersorptionskinetik eines Graphitfaserverbundstoffes auf Epoxymatrixbasis mit verschiedenen Polymerisationsgraden untersucht. Es zeigte sich, daß die senkrecht zur Faserrichtung bestimmten Diffusionskonstanten mit anwachsendem Vernetzungsgrad zunehmen. Beim Erhitzen des Materials auf 200 °C wird nur ein geringer Teil des gebundenen Wassers abgegeben. Der Einfluß des Feuchtgehaltes auf einige Eigenschaften des Verbundstoffes wurde ebenfalls untersucht. Die an vollkommen polymerisierten Proben bestimmtenT _g Werte zeigen eine Abnahme von 70 Grad; die Plastifizierungswirkung des gebundenen Wassers ist um so höher, je niedriger die Konditionierungstemperatur der Probe war. Das in der Matrix gegenwärtige Wasser senkt beträchtlich die Wärmebeständigkeit des Verbundstoffes.

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- . , , , . 200 °. . Tg, , 70 °. . , , .

     

Thermal decomposition of crystalline molecular sieve (C3H7)3N-AlPO4-5

The thermal decomposition of (C₃H₇)₃N-AlPO₄-5 in inert and oxidizing gas atmospheres has been studied by TG, DTG and DTA in the temperature range 303–1273 K. The removal of tripropylamine occluded in the channels of the aluminophosphate occurs in a number of steps and is strongly influenced by the gas atmosphere.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von (C₃H₇)₃N-AlPO₄-5 wurde in inerter und oxydierender Gasatmosphäre mittels TG, DTG und DTA im Temperaturbereich von 303–1273 K untersucht. Der Austritt des in den Kanälen des Aluminiumphosphats okkludierten Tripropylamins erfolgt über eine Anzahl von Stufen und wird stark von der Gasatmosphäre beeinflußt.

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, (C₃H₇)₃N-AlPO₄-5 303–1273 . , , .

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We are grateful to Dr. V. G. Gunjikar, Mr. J. S. Gujaral and Dr. (Mrs) A. Mitra of the Special Instrument Group of our Laboratory for their co-operation in the work.     

Reduction kinetics of NiO-MoO3 catalysts

Reduction kinetics of NiO–MoO₃ catalysts in H₂ at 573–723 K has been studied. Reduction activation energies E_a have been determined. The degree of NiO–MoO₃ reduction is shown to increase with increasing NiO content.

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NiO–MoO₃ H₂ 573–723 . E NiO–MoO₃ . , NiO–MoO₃ NiO .

     

Kinetics of oxidation of acrolein on a vanadium-molybdenum oxide catalyst

A kinetic study has shown that, in the range of low conversions, the reaction rate depends only on the partial pressure of oxygen. Comparison of the oxidation of acrolein and I-deuteroacrolein suggests that the splitting of the H–CO bond is not rate-limiting.

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, , , . 1- , H–CO .

     

An analysis of the possible causes of apparent compensation effects when investigating a substance under varying experimental conditions

The major causes leading to the apparent compensation effect (lgA=aE+b) at the thermal decomposition of one and the same substance in a series of experimental conditions (varying of the mass of the sample, of the heating rate, of disperseness, and at different distances from the equilibrium) were discussed. It was found that the appearance of a compensation effect at the study of the thermal decomposition of one and the same substance demonstrates the incorrect setup of the experiment, resulting in erroneous values calculated for the kinetic parameters.

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Zusammenfassung Die Hauptursachen, welche zum scheinbaren Kompensationseffekt (lgA=aE+b) der thermischen Zersetzung ein und derselben Substanz führen, wurden unter verschiedenen Versuchsbedingungen untersucht: unter Änderung der Probenmasse, der Aufheizgeschwindigkeit, der Dispersität und der Entfernung vom Gleichgewicht. Es wurde festgestellt, daß das Auftreten eines Kompensationseffekts bei der Untersuchung der thermischen Zersetzung ein und derselben Substanz auf die unrichtige Durchführung des Experiments hinweist, die zur Berechnung falscher Werte der kinetischen Parameter führt.

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Résumé On a étudié les causes principales de l'effet de compensation apparent (lgA=aE+ +b) lors de la décomposition thermique de la même substance dans différentes conditions expérimentales, en faisant varier notamment la masse du prélèvement, la vitesse du chauffage, la dispersion et l'écart à l'équilibre. On a trouvé que l'apparition d'un effet de compensation lors de l'étude de la décomposition thermique de la même substance résultait de l'exécution incorrecte de l'expérience qui mène à des valeurs fausses lors du calcul des paramètres cinétiques.

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, (lg A=aE+b) : , , , . , , .

     

Thermal analysis of magnesium hydroxide

Natural brucite and two precipitated Mg(OH)₂ samples were analysed in a simultaneous TG-DTG-DSC analyser. The initial dehydroxylation temperature of natural brucite is lower than those of the precipitated samples, but the maximum and final temperatures of the former are higher than those of the latter. The maximum temperatures of individual samples obtained from DTG and DSC curves are almost the same. Heats of reaction derived from peak areas for the three samples are not exactly the same, as they are influenced by the specific surface area of the individual sample. Activation energies deduced by Freeman and Carroll's method are very different from one another. This is attributed to the difference in pressure when the sample is crimped. A linear relationship is observed between the deduced activation energy and the specific height of the DSC peak.

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Zusammenfassung Natürlicher Brucit und zwei gefällte Mg(OH)₂-Proben wurden in einem simultanen TG-DTG-DSC-Analysator geprüft. Die Anfangstemperatur der Dehydroxylierung des natürlichen Brucits ist niedriger als die der gefällten Proben, doch sind Maximal- und Endtemperaturen des ersteren höher als jene der letzteren. Die an Hand von DTG und DSC-Kurven erhaltenen Maximaltemperaturen der einzelnen Proben sind fast identisch. Die aus den Peakflächen der drei Proben errechneten Reaktionswärmen sind nicht genau dieselben, da sie von der spezifischen Peakfläche der einzelnen Proben beeinflußt werden. Die mittels der Methode von Freeman und Carroll abgeleiteten Aktivierungsenergien sind von einander sehr verschieden. Sie werden den Unterschieden im Druck bei dem Schrumpfen der Probe zugeschrieben. Ein linearer Zusammenhang zwischen der abgeleiteten Aktivierungsenergie und der spezifischen Höhe der DSC-Peaks wurde beobachtet.

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Résumé La brucite naturelle et deux échantillons de Mg(OH)₂ précipités ont été étudiés par TG-TGD et DSC simultanées. La température initiale de la déshydroxylation de la brucite naturelle est plus faible que celle des deux échantillons précipités, mais les températures maximale et finale de déshydroxylation de la brucite sont plus élevées que celles des échantillons précipités. Les chaleurs de réaction déduites de l'aire des pics DSC des trois échantillons ne sont pas exactement les mêmes, puisqu'elles sont influencées par l'état de surface des échantillons individuels. Les énergies d'activation trouvées en appliquant la méthode de Freeman et Carroll sont très différentes les unes des autres. Elles sont attribuées à la différence de pression au niveau de l'échantillon. On a observé une relation linéaire entre l'énergie d'activation déduite et la hauteur spécifique du pic DSC.

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Mg(OH)₂ -- . , , - , . - , , . , , , , . , —, , . - .

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The authors wish to thank Dr. T. C. W. Mak, Department of Chemistry, The Chinese University of Hong Kong, for taking the X-ray diffraction data.     

Determination of reaction rate parameters using heat conduction microcalorimetry

By using the LKB 2277 thermal activity monitor, it is demonstrated that both ampoule and flow-through modes can be used to monitor the reaction parameters for chemical reactions. Theoretical relationships applicable to first-order reactions are proposed and compared with those reported in the literature. Mathematical relationships applicable to second-order reactions are also proposed. The experimental results confirmed the validity of the theoretical relationships and showed that flow microcalorimetry is a rapid technique in kinetic studies.

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass mit dem kalorimetrischen Messgerät LKB 2277 Untersuchungen zur Bestimmung der Parameter chemischer Reaktionen sowohl in Ampullen wie auch im Durchflussbetrieb möglich sind. Theoretische Beziehungen für Reaktionen 1. Ordnung werden abgeleitet und mit solchen aus der Literatur verglichen. Vorgeschlagen werden ferner mathematische Beziehungen, die sich auf Reaktionen 2. Ordnung anwenden lassen. Die experimentellen Ergebnisse bestätigen die Gültigkeit der theoretischen Beziehungen und zeigen, dass die Durchfluss-Mikrokalorimetrie eine Schnellmethode für kinetische Untersuchungen ist.

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2277 , , , , , . , . , . , .

     

Study of selective dissociation in C6F5H?C6F5D mixtures induced by intense CO2 laser pulses

Irradiation of a C₆F₅H–C₆F₅D mixture at 1 Torr by a tunable CO₂ pulse laser brings about chiefly dissociation of one component depending on the frequency of emission absorbed by the proper molecules. The addition of radical acceptors increases the selectivity by suppressing secondary reactions.

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C₆F₅H C₆F₅D 1 CO₂-, , . .

     

Conversion of dehydrolinalyl acetate in catalytic hydrogenation on metals

Low selectivity of dehydrolinalyl acetate (DeHLA) hydrogenation into linalyl acetate and ester group detachment are predicted in accordance with quantum-chemical data obtained for its homologue dimethyl ethynyl carbinol acetate. Experimental data are confirmed by theoretical calculations. DeHLA hydrogenation produces a variety of products.

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, - . . .