A device for pulse investigation of heterogeneous catalytic reactions

In the present work a simple device is described for the pulse investigation of heterogeneous catalytic reactions and catalysts. Owing to the possibility for separate adjustment of the gas flow rate in the catalytic reactor and in the chromatographic column, it can be used for kinetic measurements too.

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- . , .

     

Chiral recognition of enantiomeric peptides in water at 25° by calorimetry

The heats of dilution in water of binary and ternary solutions of the two enantiomeric forms ofN-acetylalanineamide have been measured at 25°. The excess enthalpies, expressed as virial expansion series, permit evaluation of the pairwise self and cross enthalpic coefficients. As for the chiral forms of some monosaccharides, the cross coefficient for the interaction between theD andL forms ofN-acetylalanineamide is slightly but significantly different from the corresponding self coefficient. A weak, water-mediated chiral recognition can be assumed to exist between pairs of amide molecules.

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Zusammenfassung Die Verdünnungswärmen von binären und ternären wässrigen Lösungen der zwei enantiomeren Formen von N-Acetylalaninamid wurden bei 25 °C gemessen. Die in einer Virialexpansionsreihe entwickelten Überschußenthalpien ermöglichen die Berechnung der self und cross Enthalpiekoeffizientenpaare. Was die optisch aktiven Formen einiger Monosaccharide anbetrifft, so ist der cross Koeffizient für die Wechselwirkung zwischen der D- und L-Form von N-Acetylalaninamid etwas, aber signifikant verschieden von dem entsprechenden self Koeffizienten. Es kann angenommen werden, daß Paare von Amidmolekülen eine schwache, durch Wasser vermittelte Unterscheidungsfähigkeit hinsichtlich der optischen Aktivität zeigen.

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25° - N-. . L- N- , , , . .

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This work was carried out with the financial support from the italian C. N. R. (Rome) and from the Ministry of Public Education.     

Kinetics and isotope effect of brown coal liquefaction in ethanol

Liquefaction kinetics are described by a first-order equation. Deuterium introduction into the -position of ethyl alcohol produces a considerable kinetic isotope effect. This effect is suggested to be due to the hydrogen donor capacity of the initial ethyl alcohol -CH₂-groups or of ethyl substituents inserted into the aromatic fragments of coal after alkylation.

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. -, , - -CH₂- , .

     

Kinetics of carbonyl triplet reactions in water

The presence of urea during the gelling of AlPO₄–Al₂O₃ catalysts (AlPO₄/Al₂O₃ weight ratio =3) has been studied with respect to its effect on the porous texture and surface acidity of the resulting gels. An increase in pore volume and mean pore radius with no modification in surface acidity is found when the AlPO₄–Al₂O₃ catalyst is modified by the addition of 5 mol% urea in the AlPO₄ solution.

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, AlPO₄/Al₂O₃ ( AlPO₄/Al₂O₃=3) . , AlPO₄/Al₂O₃ 5 .% AlPO₄ - .

     

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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Catalysis of thiophene hydrogenolysis by bimetallic sulfide catalysts of different compositions

The activity of sulfide catalysts M_I/SiO₂, M_I/WS₂, (M_I,W)/SiO₂ and (Ni,M_II)/SiO₂ (M_I is a first row transition metal, and M_II=Nb, Mo, W or Re) in the thiophene hydrogenolysis reaction has been studied. Activities of mono- and bimetallic catalysts are found to change in the same manner depending upon the nature of M_I. The formation of a sulfide bimetallic species (SBMS) is suggested.

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M_I/SiO₂, M_I/WS₂, (M_I,W)/SiO₂ (Ni, M_II)/SiO₂, M_I — , M_II–Nb, Mo, W, Re. - M_I. .

     

Mechanism of ascorbic acid oxidation by molecular oxygen in aqueous pyridine catalyzed by CO2+, Ni2+, Mn2+ and Zn2+

Data on the radical non-chain mechanism of ascorbic acid oxidation by molecular oxygen catalyzed by Co²⁺, Ni²⁺, Mn²⁺ and Zn²⁺ ions are reported.

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Co²⁺, Ni²⁺, Mn²⁺ Zn²⁺.

     

Reaction specificity in catalysts reported to exhibit strong metal-support interactions

The specific activities of a 10% Ni/TiO₂ and a 10% Ni/SiO₂ catalyst for the hydrogenolysis of n-hexane and for the methanation reaction have been investigated. Both catalysts have very similar activities and selectivities for hydrogenolysis. However, the titania-supported catalyst exhibits a considerably greater specific activity for methanation. It is concluded that this enhancement of activity is reaction specific, and we propose a mechanism involving the adsorption of CO onto the surface of titania.

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10% Ni/TiO₂ 10% Ni/SiO₂ - . . , TiO₂ . , . , CO .

     

A new procedure for determination of the acid and base strength distribution of colored catalysts

A new procedure for determining the strength distribution of acid and base centers of colored catalysts by the indicator method has been proposed. The procedure basing on the use of a platinum gauze container for the colored catalyst enables us to eliminate the difficulties in the identification of the color of the indicator.

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. , , , .

     

Analyse theoretique des lois cinetiques couramment utilisees en thermoanalyse pour l'etude des reactions solid-gaz. III. proposition d'une nouvelle methode d'approche en regime dynamique

Résumé Dans la première partie de ce travail, les auteurs mettent en évidence que la vitesse d'une réaction en régime non isotherme dépend d'un facteur supplémentaire: le régime de montée en température. Cette assertion est basée sur le fait que le taux de réactionx est une fonction de trois variables: températureT, tempst, et vitesse de chauffeT, variable qui n'avait pas été prise en considération jusqu'ici par les autres auteurs travaillant sur ce problème.Puis, se basant sur les deux hypothèses suivantes: a) l'équation de vitesse en régime isotherme est la forme limite de l'équation de vitesse en régime dynamique, b) la variation de température en régime dynamique affecte la fréquence d'apparition des germes de la nouvelle phase, une formulation théorique des loisg(x) est proposée pour le régime non-isotherme. Cette formulation est explicitée en fonction de l'écart, à une température donnée, entre les valeurs de Lnk _i (isotherme) et Lnk _d (dynamique) dans le diagramme Lnk = f(1/T).L'étude, par thermogravimétrie, de la décomposition du gypse, du sulfate de calcium semihydraté, et de l'oxalate de calcium monohydraté, réalisée en montée linéaire de température, permet de vérifier expérimentalement la formulation théorique proposée.Pour obtenir une bonne interprétation cinétique d'une réaction chimique en régime dynamique, la vitesse de chauffe ne doit pas excéder 20°/heure.

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In the first part of this paper, the authors point out that the rate of reaction with non-isothermal kinetics depends on a supplementary factor: the heating rate. This assertion is based on the fact that the degreex of reaction is a function of three variables:T (temperature),t (time) andT (heating rate); this was not taken into account by other authors concerned with the subject.Then from the two following hypotheses: a) the rate equation for isothermal conditions is the limit form of the rate equation for non-isothermal conditions, b) the temperature change under dynamic conditions affects the frequency of nucleus formation of the new phase, a theoretical formulation of non-isothermalg(x) laws is proposed. This formulation involves the value of the difference, at constant temperature, between Ink _i (isothermal) and In k_d (dynamic) in the Ink=f(1/T) diagram.The thermogravimetric study of the dehydration of gypsum, of calcium sulfate hemihydrate, and of calcium oxalate monohydrate, under non-isothermal conditions, allows experimental verification of the theoretical formulation proposed.For a good kinetic approach of a chemical reaction under dynamic conditions, the heating rate must not exceed 20°/hour.

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Zusammenfassung Im ersten Teil dieser Arbeit wird von den Autoren bewiesen, daß die Geschwindigkeit einer Reaktion unter nicht-isothermen Bedingungen von einem zusätzlichen Faktor, den Bedingungen des Temperaturenstiegs, abhängt. Diese Behauptung beruht auf der Tatsache, daß der Reaktionsverlauf eine Funktion dreier Variablen ist: der TemperaturT, der Zeitt und der AufheizungsgeschwindigkeitT, wobei letztere Variable bisher von den auf diesem Gebiet arbeitenden Autoren außer Acht gelassen worden ist.Nachfolgend wird an Hand der zwei Voraussetzungen, daß a) die Geschwindigkeitsgleichung unter isothermen Bedingungen die Grenzform der Geschwindigkeitsgleichung unter dynamischen Bedingungen ist und b) die Temperaturänderung unter dynamischen Bedingungen sich auf die Erscheinungsfrequenz der Keime der neuen Phase auswirkt, eine theoretische Formulierung der Gesetzeg(x) für nicht-isotherme Bedingungen vorgeschlagen. Diese Formulierung wird als Funktion der Abweichung ausgedrückt, welche bei einer gegebenen Temperatur zwischen den Werten von Lnk _i (isotherm) und Lnk _d (dynamisch) im Diagramm Lnk=f(1/T) besteht.Die bei linearem Temperaturanstieg thermogravimetrisch durchgeführte Untersuchung der Zersetzung von Gips, von Calciumsulfat Semihydrat und von Calciumoxalat Monohydrat ermöglicht die vorgeschlagene theoretische Formulierung experimentell zu bestätigen.Um unter dynamischen Bedingungen eine gute kinetische Interpretation einer chemischen Reaktion zu erhalten, darf die Aufheizungsgeschwindigkeit den Wert von 20° pro Stunde nicht überschreiten.

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, : . , : (),t () ' ( ), , . : ) ) t(x) . Lnk _j () Lnk _d ( ) Lnk=f(1/T) . , , . , 20° .

     

Hydrodenitrogenation activity of sulfided catalysts

Activities of hydrodenitrogenation catalysts were compared using a batch mode autoclave reactor. The hydrodenitrogenation of carbazole, a model coal nitrogen compound, was the reaction studied. The highest activity and the highest rate constant for carbazole and total nitrogen removal were found in the case of NiMo/Al₂O₃ catalyst.

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. , . , NiMo/Al₂O₃.

     

Acetylene adsorption on a clean iridium surface

The interaction of C₂H₂ with a polycrystalline iridium surface at 140 KT500 K has been studied by AES, XPS and UPS. A model of the bonding between C₂H₂ and Ir by the 1 orbitals of the hydrocarbon is proposed. The more pronounced energy splitting between the orbitals of acetylene during adsorption compared to that in the gas phase is ascribed to deformation of the acetylene molecule.

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C₂H₂ . 140 KT500 K AES, XPS UPS. C₂H₂ Ir 1- . - , , .

     

Electrocatalytic effect of metal ions on lead and lead dioxide electrode reactions

The electrochemical reactions which take place on lead and lead dioxide electrodes of a lead-acid battery are highly influenced by the presence in the electrolytic solution of ions Cd(II), Ni(II), Zn(II) and Co(II). Current density-potential curves were obtained in this work by using a Pb/Ca alloy. It was observed that Co(II) and Ni(II) ions catalyzed both hydrogen and oxygen evolution reactions. On the other hand, Cd(II) and Zn(II) ions decreased the hydrogen evolution rate.

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, - , Cd(II), Ni(II), Zn(II) Co(II). - , Pb/Ca. , Co(II) Ni(II) , . , Cd(II) Zn(II) .

     

The question of thermal decomposition of pyrite

The thermal decomposition of monomineral pyrite was studied in an inert atmostphere. From an analysis of the values of the thermal effects, an interpretation of the hree physicochemical processes recorded in the thermoanalytical curves is proposed.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von monomineralem Pyrit wurde in inerter Atmosphäre untersucht. An Hand der Analyse der Werte der thermischen Effekte wird eine Beschreibung dreier, in den thermoanalytischen Kurven festgehaltener physikalischchemischer Vorgänge vorgeschlagen.

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Résumé On a étudié la décomposition thermique de la pyrite, en atmosphère inerte. On propose une interprétation des trois processus physicochimiques enregistrés sur les courbes thermoanalytiques, qui repose sur l'analyse des effects thermiques.

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- , .

     

Dimerization of n-butenes on nickel mordenite catalysts

The catalytic activity of synthetic and natural nickel exchanged mordenites of different compositions has been investigated in dimerization of n-butenes at high pressure in the liquid phase. High selectivities to n-octenes and methylheptenes were found. It is suggested that the mordenite channel structure influences the product distribution.

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Influence of adsorbed anions on the dehydroxylation of synthetic goethite

The influence of surface structure on the dehydroxylation of synthetic goethite has been studied using heat-flux differential scanning calorimetry. Adsorption of various anions by goethite causes a progressive change in both the amount and environment of surface hydroxyls and this is reflected by changes in the DSC curves. These alterations indicate the importance of surface features in determining the course of dehydroxylation and further suggest that, in studies of this type of reaction, the use of synthetic products known to be free of surface contaminants could prove to be of great value in understanding dehydroxylation mechanisms.

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Zusammenfassung Der Einfluß von Oberflächenstrukturen auf die Dehydroxylierung synthetischer Goethite wurde unter Anwendung der Wärmestrom-Differential-Abtastkalorimetrie untersucht. Die Adsorption verschiedener Anione durch Goethit verursacht eine progressive Änderung sowohl der Menge als auch der Umgebung der Oberflächenhydroxyle und dies wird durch die Änderungen der DSC-Kurven wiedergespiegelt. Diese Änderungen zeigen die Bedeutung der Oberflächenbeschaffenheiten bei der Bestimmung des Verlaufs der Dehydroxylierung und weisen ferner darauf hin, daß bei Studien dieses Reaktionstyps der Einsatz synthetischer Produkte, die bekanntlich frei von Oberflächenverunreinigungen sind, sich hinsichtlich der Klärung der Dehydroxylierungsmechanismen als sehr wertvoll erweisen könnte.

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Résumé On a étudié par analyse calorimétrique différentielle (DSC) l'influence de la structure de surface sur la déshydroxylation de goethites synthétiques. L'adsorption d'anions divers par la goethite entraîne une variation progressive à la fois de la quantité et de l'environnement des hydroxyles de surface, ce qui se reflète dans les variation des courbes DSC. Ces altérations indiquent l'importance des propriétés de surface quand il s'agit de déterminer le cours de la déshydroxylation et suggèrent en outre que l'emploi de produits synthétiques connus comme étant exempts de contaminants de surface, pourrait être de grande valeur dans des études de ce type de réactions, pour comprendre les mécanismes de déshydroxylation.

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- . , . , , , , .

     

Quantum-chemical studies of the interaction between furan and pyridine molecules and surface fragments of vanadium oxide catalysts

CNDO/2 studies of the interaction between furan and pyridine molecules and coordinatively unsaturated surface centers of vanadium oxide catalysts indicate that these molecules are more tightly bound and undergo more substantial changes in their electronic structure upon coordination to centers, containing reduced vanadium ions.

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/2 - - , , .

     

Thermal analysis of Sb2O3 /Organohalide-based flame retardants including atomic absorption detection of the evolved species

The mechanism of evaporation of Sb₂O₃ and the mechanism of formation and evaporation of antimony trihalides (SbX₃) from Sb₂O₃ + halogen, which play important roles in the flame retardation of plastics, have been studied in the case of chlorine- and bromine-containing additives at different Sb/X mole ratios by means of complex thermal analysis, and massspectrometers. The temperatures of SbCl₃ formation and its evaporation have been determined for PVC and Cerechlor 70 as chloride donors. The formation of SbBr₃ could not be verified when Flammex (decabromodiphenyl ether) was used. A close correlation has been found between conventional and atomic absorption thermoanalytical curves recorded under identical experimental conditions. The atomic absorption detection of the thermally evolved products provides valuable information on flame retardation process.

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Zusammenfassung Der Mechanismus der Bildung und Verdampfung des bei der Brennverzögerung von Kunststoffen eine wichtige Rolle spielenden Sb₂O₃ und der sich aus Sb₂O₃ und Halogenen bildenden Antimontrihalogenide (SbX₃) kann im Falle von chlor- und bromhaltigen Additiven bei unterschiedlichen Sb/X-Molverhältnissen durch komplexe thermische Analyse und damit gekoppelter Atomabsorptionsspektrophotometrie und Massenspektrometrie untersucht werden.Die Bildungs- und Verflüchtigungstemperatur des SbCl₃ wurde im Falle von PVC und Cereklor 70 als Chloriddonor bestimmt. Bei Verwendung von Flammex (Dekabromdiphenyläther) wurde keine Bildung von SbBr₃ beobachtet. Eine strenge Korrelation wurde zwischen unter gleichen Versuchsbedingungen erhaltenen thermoanalytischen und atomabsorptionsspektrophotometrischen Kurven gefunden. Mit der Kombination der TA mit der Atomabsorptionsmethode eröffnet sich die Möglichkeit, den Prosess der Brennverzögerung von der Gasphase her zu untersuchen.

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, , . , . - , — , - , -. 70, , . / / . , - . - .

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The authors are grateful to Dr. T. Müller for recording and evaluating the mass-spectra.     

Ba(OH)2 as catalyst in organic reactions, part XIV. Michael addition catalyzed by barium complex salts in the homogeneous phase

Michael addition to chalcone is catalyzed by barium complex salts in the homogeneous phase under various conditions. The nature of these intermediates is analyzed. These complex salts are described for the first time. The Michael adduct of malonodinitrile to chalcone is described for the first time.

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, , . . . . .

     

On Ritchie's equation for adsorption kinetics of gases on solids

Ritchie's equation for the kinetic adsorption isotherm has been derived on the basis of the theory describing the kinetics of adsorption of gases on energetically heterogeneous solid surfaces. This eqation has also been generalized to the kinetics of adsorption of multicomponent gas mixtures.

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