DSC characterization of ZSM-5/MgO/Al2O3 catalysts

The physico-chemical characterization of magnesium-modified ZSM-5 zeolite catalysts has been performed by differential scanning calorimetry. Evidence has been found of the formation of magnesium oxide and the magnesium spinel phase in alumina-bonded ZSM-5 catalysts. DSC proved a suitable technique for characterization of these systems.

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Zusammenfassung Mg-modifizierte ZSM-5-Zeolithkatalysatoren wurden durch DSC charakterisiert. Es wurden Beweise für die Bildung von Magnesiumoxid und Magnesiumspinell in ZSM-5/Aluminiumoxid-Katalysatoren gefunden. DSC hat sich zur Characterisierung dieser Systeme als geeignet erwiesen.

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- 3CM-5, . - - . .

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This work was carried out within the Progetto finalizzato Energetica 2 of the National Research Council of Italy.     

Isomerization of unsaturated compounds on Pd/Al2O3 in the presence of additives

Studies of the effect of zinc chloride and aluminium additives on the activity of a Pd/Al₂O₃ catalyst (5 wt.%Pd) in the isomerization of heptene-1, allylbenzene,p-allylphenol and 4-allyl-2-methoxyphenol (eugenol) indicate that the rate and selectivity of isomerization depend on the sequence of addition of salts and reagent to the catalytic system. The simultaneous addition of ZnCl₂ or AlCl₃ with olefin, produces a 2–3 fold increase in the isomer yield compared to ethanol.

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Pd/Al₂O₃- (5 .% Pd) -1, , -, 4--2- (). , . ZnCl₂ AlCl₃ 2–3 .

     

Preparation and thermoanalytic studies of yttrium poly(acrylate)

A new process for the production of advanced ceramic powders has been studied. The process involves the chelation of a metal ion in solution by an organic acid polymer. Using FTIR, TG, DTG and DTA, the process for the formation of the organo-metallic complex and the decomposition to the metal oxide is reported. Effects of packing density on DTA are also discussed.

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Zusammenfassung Ein neues Verfahren zur Herstellung von Keramikpulvern wurde untersucht. Das Verfahren beinhaltet die Chelatisierung eines in Lösung befindlichen Metallions mittels einer polymeren organischen Säure. Unter Zuhilfenahme von FTIR, TG, DTG und DTA wurde der Vorgang der organometallischen Komplexbildung und der Zersetzung zu Metalloxid beschrieben. Der Einfluss der Packungsdichte auf die DTA wird ebenfalls beschrieben.

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, - . - , , , - . .

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The authors would like to acknowledge the BF Goodrich Co. for supplying the polyacrylic acid used in this study. Rong Sheng Zhou is also acknowledged for his assistance using the GRAFIT plotting program.     

Liquid phase CO+H2 reactions in presence of ruthenium catalysts

Several effects on the hydrogenation of carbon monoxide in propanol in presence of ruthenium catalysts are examined. The homologation reaction is not observed, only propyl formate and propyl acetate are produced with any ruthenium catalyst. The pH-value is an important parameter: in acid media, the yield of propyl formate is noticeably increased indicating different catalytic active species. The addition of cesium salts is also benefitial for formate formation. This is not the case when water is associated with propanol as solvent. Finally, no ethylene glycol is detected. The process is found to be homogeneous and methanol seems to be the precursor of methyl formate.

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, . , . : , . . , . . , -, .

     

Décomposition thermique du sulfite de fer(II) anhydre

Résumé Sous azote ou sous vide, le sulfite ferreux anhydre se décompose vers 210° en magnétite, pyrite et dioxyde de soufre. Concurremment une réaction de dismutation intervient avec formation de FeSO₄, Fe₃O₄ et FeS₂. Lorsque la température atteint 320°, la pyrite et le sulfate réagissent ensemble pour donner Fe_1–xS, Fe₃O₄ et SO₂. Au-delà de 370° le sulfure ferreux non-stchiométrique commence à réagir à son tour avec le sulfate restant pour former de la magnetite et du dioxyde de soufre.

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In nitrogen or under vacuum, anhydrous iron(II) sulfite decomposes near 210° to magnetite, pyrite and sulfur dioxide. A parallel disproportionation reaction occurs with formation of FeSO₄, Fe₃O₄ and FeS₂. When the temperature reaches 320°, pyrite and sulfate react together to give Fe_1–xS, Fe₃O₄ and SO₂. Above 370° the non-stoichiometric ferrous sulfide begins to react with the remaining sulfate to give magnetite and sulfur dioxide.

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Zusammenfassung Unter Stickstoff oder im Vakuum zersetzt sich das wasserfreie Eisen(II)-sulfit in der Nähe von 210 °C zu Magnetit, Pyrit und Schwefeldioxid. Parallel hierzu findet eine Disproportionierung unter Bildung von FeSO₄, Fe₃O₄ und FeS₂ statt. Wenn die Temperatur 320 °C erreicht, reagieren Pyrit und Sulfat unter Bildung von Fe_1–xS, Fe₃O₄ und SO₂ Oberhalb von 370 °C beginnt das nichtstöchiometrische Eisensulfit seinerseits mit dem restlichen Sulfat zu reagieren um Magnetit und Schwefeldioxid zu ergeben.

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(II) 210° , . FeSO₄, Fe₃O₄ FeS₂. 320°, , Fe_1–xS, Fe₃O₄ SO₂. 370° .

     

Thermal and some other properties of the complexes crystallizing from the system Ni(II)-en-[Ni(CN)4]2−-H2O

Seven complex compounds exhibiting the compositions Ni(en)₃Ni(CN)₄·H₂O (I), Ni(en)₃Ni(CN)₄ (II),-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (III), Ni(en)Ni(CN)₄·2H₂O (IV), Ni(en)Ni(CN)₄ (V), Ni(en)₂Ni(CN)₄ · 2.5H₂O (VI) and-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (VII) were prepared from the system Ni-en-[Ni(CN)₄]^2–-H₂O. These compounds were examined by the methods of infrared spectroscopy, X-ray powder diffractometry, UV-VIS reflectance spectroscopy, and also by the measurement of magnetic moments. The thermal stability, the stoichiometry of thermal decomposition and the mutual transformations were investigated with a derivatograph. The reactions proceeding according to the following schemes were observed if the system was heated to appropriate temperature: (I)(II)(III)(V)(IV) and (VI)(VII)(III)(V)(IV) Process (VII)(III) represents isomerization. The reversibility of the process (V)(IV) is due to the high hygroscopicity of the anhydrous complex. The changes in structure in the course of the individual processes are discussed.

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Zusammenfassung Aus einem System Ni-en-[Ni(CN)₄]^2–-H₂O wurden sieben Komplexe der Formeln Ni(en)₃Ni(CN)₄·H₂O (I), Ni(en)₃Ni(CN)₄ (II),-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (III), Ni(en)Ni(CN)₄·2H₂O (IV), Ni(en)Ni(CN)₄ (V), Ni(en)₂Ni(CN)₄ · 2.5H₂O (VI) und-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (VII) hergestellt. Diese Verbindungen wurden mittels IR-Spektroskopie, Röntgenpulverdiffraktometrie, UV-Reflexionsspektroskopie und durch Messungen des magnetischen Momentes untersucht. Die Wärmestabilität, die Stöchiometrie des thermischen Zerfalles und die gegenseitigen Umwandlungen wurden mittels eines Derivatographen untersucht. Wird das System auf geeignete Temperaturen erhitzt, kann der Reaktionsverlauf durch folgendes Schema dargestellt werden: (I)(II)(III)(V)(IV) und (VI)(VII)(III)(V)(IV).Der Prozeß (VII)(III) verkörpert eine Isomerisierung. Die Umkehrbarkeit von Prozeß (V)(IV) ist auf die ausgeprägten Hygroskopieeigenschaften des wasserfreien Komplexes zurückzuführen. Es werden die im Ablaufe der einzelnen Prozesse vorgehenden Strukturveränderungen besprochen.

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Ni- -[No(N)]² -₂ Ni(en)₃Ni(CN)₄ · ₂ (I), Ni(en)₃Ni(CN)₄ (II),-Ni(en)₂Ni(CN)₄ (III), Ni(en)Ni(CN)₄-2H₂O (IV), Ni(en)Ni(CN)₄ (V), Ni(en)₂Ni(CN)₄ · 2,5H₂O (VI) -Ni(en)₂Ni(CN)₄ (VII). , , - , . , . (I)(II)(III)(V)(IV) (VI)(VII)(III)(V)(IV). (VII)(III) . (V)(IV) . .

     

Study of the thermal behaviours of some metal acrylates

The thermal behaviours of Na, Ca, Mg and Zn acrylates were investigated by TG and DTA. It was found that the anhydrous acrylates were subject to thermal polymerization processes, which preceded the main decomposition. The presence of oxygen influences the decomposition of the organic part of the molecule very strongly, but it does not markedly affect the extent of polymerization or the type of the resulting solid products. Metal carbonates or oxides make up the major proportion of the residue obtained after the decomposition of the metal acrylates, similarly as in the case of other low molecular monocarboxylic acid salts.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten von Na, Ca, Mg und Zn-Akrylaten wurde mittels TG und DTA untersucht. Es wurde festgestellt, daß die wasserfreien Akrylate einen termischen Polymerisierungsproze erleiden, der der Hauptzersetzung vorangeht. Die Gegenwart von Sauerstoff wirkt sich sehr stark auf die Zersetzung des organischen Teils des Moleküls aus, beeinflut jedoch das Ausma der Polymerisierung und den Typ der entstandenen festen Produkte nicht besonders. Die bei der Zersetzung von Metallakrylaten erhaltenen Substanzen bestehen größtenteils aus Metallkarbonaten oder -oxiden, analog wie bei anderen Salzen von niedermolekularen Monokarbonsäuren.

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Résumé Etude du comportement thermique des acrylates de Na, Ca, Mg et Zn par thermogravimétrie et par analyse thermique différentielle (TG et ATD). On observe que les acrylates anhydres subissent un processus de polymérisation thermique qui précède la décomposition principale. La présence d'oxygène exerce une forte influence sur la décomposition de la partie organique de la molécule mais elle n'affecte pas de manière importante le degré de polymérisation ni la nature des produits solides formés. La majeure partie du produit obtenu après la décomposition des acrylates métalliques est constituée de carbonates et d'oxydes métalliques comme c'est le cas pour les autres sels d'acides monocarboxyliques à faibles poids moléculaires.

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TG Na, , Mg Zn. , , . , . , , , .

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The authors thank Mr. J. Bobinski for his help in translating this paper into English.     

Mechanism of non-catalytic proton exchange in aprotic low-polar solvents

The kinetics of proton exchange for the CD₃OH–(CH₃)₃COH and CD₃OH–CH₃COOH systems in various solvents have been studied by dynamic¹H and²H NMR. The mechanism of the process is discussed.

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¹H ²H CD₃OH–(CH₃)₃COH CD₃OH–CH₃COOH . .

     

Thermometric study of the dissociation equilibria of the maleinimidodioxime

The values of the dissociation constants of the maleinimidodioxime are potentiometrically determined at various ionic strengths, and extrapolated to zero ionic strength (pK ₁ ^T =10.41;pk ₂ ^T =11.60). From these values and from the thermometric titration curves the enthalpies of neutralization (H _N1=–21.76,H _N2=–23.77 kJ/mol) and the thermodynamic parameters of dissociation of this substance at 25.0 °C are determined ( G ₁ =59.41, G ₂ =66.23, H ₁ =34.06, H ₂ =32.05 kJ/mol; S ₁ =–85.06, S ₂ =–114.64 J/(K mol)).

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Zusammenfassung Die Werte der Dissoziationskonstanten von Maleinimidodioxim wurden potentiometrisch bei verschiedenen Ionenstärken bestimmt und auf die Ionenstärke Null extrapoliert (pK ₁ ^T =10.41;pK ₂ ^T =11.60). Aus diesen Werten und aus den thermometrischen Titrierungskurven wurden die Neutralisierungsenthalpien (H _N1=–21.76,H _N2=–23.77 kJ/mol) und die thermodynamischen Dissoziationsparameter dieser Substanz bei 25 °C bestimmt ( G ₁ =59.41, G ₂ = 66.23, H ₁ =34.06 kJ/mol, H ₂ = 32.05 kJ/mol; S ₁ =–85.06, S ₂ =–114.64 J/Kmol.

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( ₁ =10.41 ₂ =11.60) . H _N1=–21.76 H _N2=–23.77 / 25.0°:G ₁ ⁰ =59.41;G ₂ ⁰ =66.23.H ₁ ⁰ =34.06₂ H ₂ ⁰ = 32.05 /,S ₁ ⁰ =–85.06;S ₂ ⁰ =–114.64 /.

     

Infrared spectra of nitric oxide adsorbed on photoreduced V/SiO2 catalyst

Studies of the IR spectra of surface species produced via NO adsorption on selectively photoreduced V/SiO₂ catalysts indicate that at low coverages NO is adsorbed on V³⁺ ions to form strongly bonded mononitrosyl species V³⁺...... NO. With increasing NO coverage, V³⁺ is oxidized to V⁴⁺, which is accompanied by the appearance of gaseous N₂O and weak adsorption of NO on V⁴⁺.

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- , NO V/SiO₂ . , V³⁺ NO V³⁺... NO. V³⁺ V⁴⁺, N₂O NO V⁴⁺.

     

The effect of outer sphere cations on the thermal stability of nitritocuprates(II)

Thermal analyses by Derivatograph were made for salts of the general formula M ₂ ^I M^II[Cu(NO₂)₆] where M^I=K⁺, Rb⁺ or Cs⁺; and M^II=Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ or Pb²⁺. From the results and the chemical and diffractometric analysis of sinters of chosen salts, the mechanism of thermal decomposition was established. Some conclusions concerning the effects of outer sphere cations on the thermal stabilities of these salts are also drawn.

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Zusammenfassung Es wurden thermische Analysen mit einem Derivatographen für die Salze der allgemeinen Formel M₂ ^IM^II [Cu(NO₂)₆] durchgeführt [M^I=K⁺, Rb⁺, Cs⁺; M^II=Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺]. Aus den Ergebnissen dieser sowie der chemischen und diffraktometrischen Analysen der Sinterprodukte der jeweiligen Salze wurde der Mechanismus ihrer chemischen Zersetzung ermittelt. Einige Folgerungen bezüglich der Wirkung von Kationen der äusseren Sphäre auf die thermische Stabilität konnten ebenfalls gemacht werden.

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Résumé Le mécanisme de la décomposition thermique des sels de formule générale M₂ ^IM^II [Cu(NO₂)₆] où M^I=K⁺, Rb⁺, Cs⁺ et M^II=Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺ a été établi à partir des données thermiques obtenues à l'aide d'un Derivatograph, ainsi que par des analyses thermiques et diffractométriques sur les produits frittés. L'effet des cations de la couche externe sur la stabilité thermique de ces sels est discuté.

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M ₂ ^I M^II[Cu(NO₂)₆], M^I=K⁺, Rb⁺, Cs⁺; M^II=Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, b²⁺. , , . , .

     

Kinetics of the thermal dehydration of variscite and specific surface area of the solid decomposition products

The surface properties of active solids resulting from decomposition of AlPO₄ · 2 H₂O by thermal treatment in vacuum and in air are studied in connection with the parameter governing the kinetics of the dehydration process. The values obtained for the activation energies of decomposition under isothermal conditions agree acceptably well with those computed from TG curves by the Freeman and Carroll method. Kinetic results, which are analysed in terms of the Mampel theory, strongly suggest that the activation energy of the nucleation process determines the rate of surface formation, and justify the observed fact that the specific surface areas of samples treated in vacuum are higher than those of samples treated in air.

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Zusammenfassung Die Oberflächenbeschaffenheiten der aktiven Festkörper, welche bei der thermischen Behandlung im Vakuum oder in Luft als Zersetzungsprodukte von AlPO₄ · 2 H₂O entstehen, werden im Zusammenhang mit dem die Kinetik des Dehydratisierungsvorganges steuernden Parameter studiert. Die bei isothermen Bedingungen für die Aktivierungsenergien der Zersetzung erhaltenen Werte sind in befriedigender übereinstimmung mit denjenigen, welche mittels der Methode von Freeman und Carroll aus den TG-Kurven errechnet wurden. Die gemäß der Mampel-Theorie analysierten kinetischen Ergebnisse lassen darauf schließen, daß die Aktivierungsenergie der Nukleationsvorgänge die Geschwindigkeit der Oberflächen-Entstehung bedingt und rechtfertigen die Beobachtung, nach welcher die spezifische Oberfläche vakuumbehandelter Proben größer ist als die der luftbehandelten.

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Résumé On étudie les propriétés de surface des solides actifs provenant de la décomposition de AlPO₄ · 2 H₂O par traitement sous vide et dans l'air et on les rapporte aux paramètres gouvernant la cinétique du processus de déshydratation. Les valeurs obtenues en conditions isothermes pour les énergies d'activation de la décomposition sont en accord acceptable avec celles calculées à partir des courbes TG par la méthode de Freeman et Carroll. Les résultats cinétiques qui sont analysés dans le sens de la théorie de Mampel font conclure que c'est l'énergie d'activation du processus de nucléation qui détermine la vitesse de la formation de la surface; ils justifient le fait observé que la surface spécifique des échantillons traités sous vide est plus grande que celle des échantillons traités dans l'air.

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, Al ₄ · 2₂ , , . , , , . , , , , , , , , .

     

Effect of preparation conditions on the properties of carbon-supported nickel catalysts

Carbon-supported Ni catalysts were prepared from nickel nitrate or chloride. Characterization was carried out by H₂ and CO chemisorption, XRD and TEM. Catalysts were further tested in the hydrogenolysis of n-butane.

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, , . H₂ CO, ., -.

     

Mathematical model for multi-component petrochemical processes

Some principles of constructing a mathematical model and the results of studying catalytic reforming are discussed.

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.

     

Reduction of CuO-containing catalysts: CuO/ZnO

CO reduction of CuO in CuO/ZnO samples at 423 K isnot retarded by the support and occurs with no evidence of Cu₂O formation as reported (Porta et al. 1989). The positive order with regard to CO concentration varies with the precise range of CO partial pressure.

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CuO CO CuO/ZnO 423 Cu₂O , (Porta etal Solid State Ionics 32–33, 1019, (1989)). CO CO.

     

Combination and disproportionation of methyl and 2-propyl radicals with 1,1,2-trimethylallyl radicals

The combinations and disproportionations of the CH₃ and 2-propyl (iP) radicals with the 1,1,2-trimethylallyl (TMA) radical have been studied in the gas phase in the temperature interval of 389–451 K and 490–540 K, respectively. For the ratios of the terminal (t) and non-terminal (n) combinations of the CH₃ and iP radicals with the TMA radical, values of 1.9±0.1 and 2.84±±0.10 were obtained, respectively. The ratios of the tt and tn and nn to tn combinations of the TMA radical were 1.59 and 0.46, respectively. The disproportionation-combination rations were (CH₃ , TMA)=0.022±±0.012 and (iP, TMA)=0.026±0.011.

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CH ₃ 2- (iP) 1,1,2- (TMA) : 389–451 K 490–540 K. (t) (n) TMA 1,9±0,1 2,84±0,10, . tt tn nn tn TMA 1,59 0,46, . (CH ₃ , TMA)=0,022±0,012 (iP, TMA)=0,026±0,011.

     

Thermal decomposition of CaC2O4 · H2O. Determination of kinetic parameters by DTG and DTA

The thermal decomposition of CaC₂O₄ · H₂O is studied in air and in a nitrogen atmosphere. The influence of the environment on the DTA curves is discussed. The activation energies and the frequency factors of the three reactions occurring in this decomposition have been determined by application of Kissinger's equations to the DTG curves and, for comparison, to the simultaneous DTA curves. DTG, unlike DTA, may be applied to a reaction: solid A=solid B + gas C when another transformation involving only enthalpy change is also occurring at the same time.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von CaC₂O₄ · H₂O wurde in Luft und in Stickstoffatmosphäre untersucht. Der Einfluß der Umgebung auf die DTA-Kurven wird erörtert. Die Aktivierungsenergie und der Frequenzfaktor der drei Reaktionen, welche bei dieser Zersetzung einen entsprechenden Einfluß haben, wurden an Hand der für DTG-Kurven angewandten Kissinger Gleichungen ermittelt und, für Vergleichszwecke, auch für die simultan erhaltenen DTA-Kurven berechnet. Im Gegensatz zu DTA kann DTG für Reaktionen der Form A Feststoff=B Feststoff + C Gas angewandt werden, selbst wenn sich gleichzeitig eine andere, nur Enthalpieänderungen erfordernde Umwandlung abspielt.

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Résumé On a étudié la décomposition thermique de CaC₂O₄· H₂O dans l'air et dans l'azote et l'on discute le rôle de l'atmosphère sur les courbes ATD.On détermine l'énergie d'activation et le facteur de fréquence des trois réactions successives de la décomposition à l'aide des équations de Kissinger appliquées aux courbes TGD ainsi qu'aux courbes ATD obtenues simultanément.La TGD, contrairement à l'ATD, peut s'appliquer à une réaction du type solide A= =solide B + gaz C, même lorsqu'une autre réaction, ne mettant en jeu que des variations d'enthalpie, s'effectue simultanément.

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CaC₂O₄ · H₂O . . , , , , , . , , : = + , , , .

     

Estimation of the reactivities of some iron(III)oxides by emanation thermal analysis

A new method for estimating the reactivity of iron(III) oxide in a solid-state reaction is proposed. The method is based on the release of radioactive inert gas atoms (²²²Rn emanation) from a mixture of solids previously labeled with the inert gas atoms. By measuring the rate of release of emanation as a function of temperature, information can be obtained about the solid-state reaction and the final reaction product. The reactivities of some iron(III) oxide samples of different thermal histories and origins have been estimated in the solid-state reaction with zinc oxide labeled with the parent isotope of the emanation,²²⁸Th. The results of the proposed method, found more objective than common methods, are compared with surface area measurements on the tested samples.

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Zusammenfassung Eine neue Methode zur Abschätzung der Reaktivität von Eisen(III)oxid in der Festphasenreaktion wird vorgeschlagen. Die Methode beruht auf der Freisetzung radioaktiver Inertgasatome²²⁰Rn (Emanation) aus dem Gemisch ursprünglich mit Inertgasatomen markierter Festkörper. Durch Messung der Geschwindigkeit der abgegebenen Emanation in Abhängigkeit von der Temperatur können Informationen über die Festphasenreaktion und die Reaktions-Endprodukte erhalten werden. Die Ermittlung der Reaktivität einiger Eisen(III) oxid-Proben verschiedener Wärmegeschichte und verschiedenen Ursprungs wurde in der Festphasenreaktion mittels Zinkoxid durchgeführt, das mit dem Ausgangsisotopen der Emanation,²²⁸Th, markiert worden war. Die Resultate der vorgeschlagenen Methode, welche den üblichen gegenüber für objektiver gefunden wurde, werden mit den Oberflächenmessungen der geprüften Proben verglichen.

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Résumé On propose une nouvelle méthode pour estimer la réactivité de l'oxyde de fer(III) dans les réactions en phase solide. Elle repose sur le dégagement des atomes du gaz inerte radioactif²²⁰Rn (radon) du mélange des solides préalablement marqués par les atomes de gaz inerte. En mesurant la vitesse de dégagement du radon en fonction du temps on peut obtenir des renseignements sur la réaction dans l'état solide ainsi que sur le produit final de la réaction. On a pu estimer la réactivité en phase solide de quelques échantillons d'oxyde de fer(III), d'histoire thermique et d'origine différentes, vis-à-vis de l'oxyde de zinc marqué avec l'isotope parent du radon:²²⁸Th. On a comparé les résultats de la méthode proposée, estimée plus objective que celles habituellement utilisées, à ceux des mesures de surfaces spécifiques des échantillons étudiés.

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, . , , . : MOM, Netzch , , . - . , , , .

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Dedicated to Mrs. K. B. Zaborenko, Professor at the Moscow State University and leader of a research group developing emanation thermal analysis in the USSR, in honour of her anniversary.