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 , , . , , , . , , , , , , , , .

     

A study of the thermal decompositions of orthotelluric acid,urea and the orthotelluric acid adduct with urea

A new type of deposit has been observed on the inside inner surface at glass exhibition cases for textiles. By thermogravimetric methods the main part of the coating has been shown to consist of wool fibers. The origin is the textile itself, and the fibers have been transported due to an electrostatic charge induced by polishing from the outside. Such damage can be avoided by grounding the boxes.

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Zusammenfassung Ein neuer Typ von Ablagerungen an der Innenseite von Ausstellungsvitrinen für Textilien wurde beobachtet. Durch thermogravimetrische Methoden konnte gezeigt werden, dass der Hauptteil der Ablagerung aus Wollfasern besteht. Diese stammen von den Textilien selbst und gelangen infolge der durch Polieren der Aussenseite induzierten elektrostatischen Ladung an die Scheiben. Solche Schäden können durch Erdung der Vitrinen vermieden werden.

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. , . , , . .

     

Thermal decomposition of zirconyl oxalates

Conditions for the preparation of stoichiometric barium zirconyl oxalate heptahydrate (BZO) have been standardized. The thermal decomposition of BZO has been investigated employing TG, DTG and DTA techniques and chemical and gas analysis. The decomposition proceeds through four steps and is not affected much by the surrounding gas atmosphere. Both dehydration and oxalate decomposition take place in two steps. The formation of a transient intermediate containing both oxalate and carbonate groups is inferred. The decomposition of oxalate groups results in a carbonate of composition Ba₂Zr₂O₅CO₃, which decomposes between 600 and 800° and yields barium zirconate. Chemical analysis, IR spectra and X-ray powder diffraction data support the identity of the intermediate as a separate entity.

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Zusammenfassung Die Bedingungen für die Herstellung von stöchiometrischem Barium-zirconyl-oxalat Heptahydrat (BZO) wurden standardisiert. Die thermische Zersetzung von BZO wurde unter Einsatz der TG-, DTG- und DTA, sowie der chemischen und Gasanalyse untersucht. Die Zersetzung verläuft über vier Stufen und wird von der umgebenden Gasathmosphäre nicht besonders beeinflusst. Sowohl die Dehydratisierung als auch die Oxalatzersetzung erfolgt in zwei Stufen. Die Bildung einer intermediären Übergangsverbindung mit sowohl Oxalat- als auch Carbonatgruppen wirken hierbei mit. Die Zersetzung der Oxalatgruppen ergibt ein Carbonat der Zusammensetzung Ba₂Zr₂O₅CO₃, das zwischen 600 und 800° zersetzt wird und Bariumzirconat ergibt. Die Angaben der chemischen Analyse, der IR-Spekren und der Röntgen-Pulver-Diffraktion unterstützen die Identität der Intermediärverbindung als eine separate Einheit.

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Résumé On a standardisé les conditions de préparation de l'oxalate heptahydraté de zirconyle et de baryum (BZO) stoechiométrique. On a étudié la décomposition thermique de BZO par TG, TGD et ATD ainsi que par analyses chimiques et analyses des gaz. La décomposition a lieu en quatre étapes et n'est pas trop influencée par l'atmosphère ambiante. La déshydratation et la décomposition de l'oxalate ont lieu en deux étapes. Il se forme un composé intermédiaire de transition contenant à la fois les groupes oxalate et carbonate. La décomposition des groupes oxalate fournit un carbonate de composition Ba₂Zr₂O₅CO₃ qui se décompose entre 600 et 800° pour fournir du zirconate de baryum. L'analyse chimique, les spectres IR et la diffraction des rayons X sur poudre, apportent les preuves de l'existence d'un composé intermédiaire comme entité séparée.

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() . , , . . . , . Ba₂Zr₂O₅CO₃, 600–800 c . , .

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The authors express their sincere thanks to Professor A. R. Vasudevamurthy for his keen interest and constant encouragement. One of us (TG) is grateful to the Council of Scientific and Industrial Research, India, for the award of a research fellowship.     

Thermodynamic limitations in searching for regions of optimal performance of complex chemical reactions (exemplified by conversion of hydrocarbons)

An algorithm of searching for optimal nonequilibrium reaction mixture compositions accounting for thermodynamic limitations is suggested. It is exemplified by the analysis of a steam conversion of hydrocarbons.

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, . .

     

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 .

     

Photochemical reactions of anthraquinone with hydrocarbons in the presence and absence of oxygen: Trapping of radical intermediates

Radical intermediates formed at 25°C in the presence and absence of oxygen during the photolysis of anthraquinone in aromatic, cyclic and aliphatic hydrocarbon solvents were trapped by 2,6-dichloronitrosobenzene, 2,6-dibromonitrosobenzene and 2,4,6-tribromonitrosobenzene. The resulting nitroxide radicals have been characterized in situ by ESR spectra.

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: 2,6-, 2,6- 2,4,6-— , , 25°C. .

     

Catalyst contamination in the process of coal extract hydrogenation

The coke and mineral-matter deposition on NiMo/Al₂O₃ and NiCoMo/Al₂O₃ catalysts used in the process of coal extract hydrogenation is described.

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NiMo/Al₂O₃ NiCoMo/Al₂O₃, .

     

Die Anwendung Thermoanalytischer Methoden zur Charakterisierung Faserbildender Organischer Hochpolymerer

Zusammenfassung An Hand von Literaturbeispielen und eigenen Arbeiten wird eine Übersicht über Anwendungsmöglichkeiten der Thermogravimetrie (TG) auf dem Gebiete der faserbildenden organischen Hochpolymeren gegeben. Die Untersuchung der relativen Thermostabilität, deren Veränderung durch Modifizierung der Polymeren oder den Zusatz von Stabilisatoren und die Ableitung kinetischer Daten werden besonders herausgestellt. Die Vorteile der Differentialthermogravimetrie sowie die Notwendigkeit isothermer thermogravimetrischer Untersuchungen zur Charakterisierung des thermischen Langzeitverhaltens werden erläutert. Abschließend werden allgemeine Einschränkungen und Empfehlungen für die Anwendung der TG, z. B. die Kombination mit anderen Charakterisierungsmethoden, genannt.

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A review on the application of thermogravimetry (TG) in the field of fiber-forming organic high polymers is given by examples from the literature and from the work of the author. The investigation of the relative thermostability, their changes by modification of the polymers or by addition of stabilizers and the calculation of kinetic values are particularly stressed. The advantage of derivative thermogravimetry and the necessity for isothermal thermogravimetric investigation to characterize the longtime behaviour of polymers are explained. Finally, general limitations of, and recommendations for, the application of TG, e.g. the combination with other methods of investigation, are mentioned.

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Résumé On donne une vue d'ensemble sur les possibilités d'application de la thermogravimétrie (TG) dans le domaine des hauts polymères organiques fibriformes, en se servant d'exemples pris dans la littérature et de travaux personnels. On dégage les données relatives à la stabilité thermique et aux changements qui s'y rapportent si l'on modifie le polymère ou si on le traite par des stabilisateurs; on présente également le calcul des paramètres cinétiques. On montre les avantages de la thermogravimétrie différentielle ainsi que la nécessité d'effectuer des essais thermogravimétriques isothermes pour caractériser le comportement thermique de longue durée. Enfin, on mentionne les limites et les avantages dans l'emploi de la TG, par exemple, l'emploi combiné avec d'autres méthodes de caractérisation.

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() . , , , . , . () .

     

Lithium phosphate catalyst, III. New supported catalyst

Some new non-stoichiometric Li₃PO₄ supported on -Al₂O₃, -Al₂O₃, TiO₂ and SiO₂ are described as catalysts. The catalysts are used in the isomerization of propene oxide. The catalyst supported on SiO₂ is more active and selective to allyl alcohol than the catalysts described in the literature till now.

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, Li₃PO₄, -Al₂O₃, -Al₂O₃, TiO₂ SiO₂, . . , , SiO₂.

     

Effect of the dielectric constant on the reactivity of alkyl and polychloroalkyl radicals in addition and substitution reactions

Generalized data for the effect of reaction medium on the elementary steps of radical homo-and cotelomerization of olefins with carbon tetrachloride are generalized.

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.

     

Thermoanalytical and mössbauer spectroscopic studies of phase transformations of amorphous chromium hydroxide

To establish the structures of the phase transformation products of amorphous chromium hydroxide and the region of their stability, the thermally initiated transformations were studied at normal and reduced pressure (0.133 Pa) by differential thermal analysis, Mössbauer spectroscopy (on admixed⁵⁷Fe atoms) and X-ray diffraction phase analysis.At reduced pressure the region of stability of amorphous chromium oxide formed during hydroxide dehydration is wider.The Mössbauer shift of admixed⁵⁷Fe atoms in amorphous chromium hydroxide is characteristic of Fe³⁺, but the magnitude of the quadrupole splitting considerably exceeds those for simple and compound iron oxides and oxide-hydroxides. From this, it can be concluded that the symmetry of the local environment of the chromium atoms in amorphous chromium hydroxide is anomalously low.

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Zusammenfassung Um die Struktur der Umwandlungsprodukte des amorphen Chrom(III)-oxids und seinen Existenzbereich zu ermitteln, wurden die thermischen Umwandlungen bei normalem und vermindertem Druck (0,133 Pa) durch DTA, Mössbauer-Spektroskopie (an zugesetzten⁵⁷Fe-Atomen) und Röntgenbeugungs-Phasenanalyse untersucht. Unter vermindertem Druck wird der Stabilitätsbereich des bei der Entwässerung des Hydroxids gebildeten amorphen Chrom(III)-oxids erweitert. Die Mössbauer-Verschiebung von zugesetzten⁵⁷Fe-Atomen in amorphem Chrom(III)-oxid ist charakteristisch für Fe³⁺, die Quadrupol-Aufspaltung übertrifft die für einfache und komplexe Eisenoxide und -oxid-hydroxide beträchtlich. Daraus wird geschlossen, dass die Symmetrie der Umgebung der Chromatome im amorphen Chrom(III)-oxid ungewöhnlich niedrig ist.

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, (0.133 ) , ⁵⁷Fe . , . ⁵⁷Fe Fe³⁺, - . .

     

On the acidic properties of H-SABO zeolites

Computer handling of TPAD data reveals a decreasing strength of Brönsted sites and forced diffusion limitations caused by incorporation of boron at pentasil type zeolite lattice positions.

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, , , .

     

Thermal decomposition of iron(II) sulphate heptahydrate in the presence of alkali metal carbonates

The thermal decomposition of iron(II) sulphate heptahydrate was carried out in air under dynamic conditions in the presence of lithium, sodium, potassium and rubidium carbonates. The decomposition path in the presence of lithium carbonate differs from that in the presence of the other carbonates. In the presence of lithium carbonate, the heptahydrate loses all the water molecules before entering into reaction with the carbonate. The anhydrous sulphate then reacts with the carbonate, presumably to form iron(II) carbonate, which in turn undergoes decomposition — oxidation via magnetic oxide to ferric oxide. In the case of the other carbonates, iron(II) sulphate enters into reaction with the carbonate in question even before dehydration is complete, to form ferrous carbonate, which in turn reacts with the moisture still present to form green iron(II) hydroxide. This compound then undergoes decomposition — oxidation reactions via magnetic oxide to ferric oxide.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat wurde in Luft unter dynamischen Bedingungen in Gegenwart von Lithium-, Natrium-, Kalium und Rubidiumcarbonat ausgeführt. In Gegenwart von Lithiumcarbonat verläuft die Zersetzung auf einem anderen Wege als in Gegenwart der anderen untersuchten Carbonate. In Gegenwart von Lithiumcarbonat verliert das Heptahydrat alle Wassermoleküle, bevor es mit dem Carbonat in Reaktion tritt. Das wasserfreie Sulfat reagiert mit dem Carbonat vermutlich unter Bildung von Eisen(II)-carbonat, das oxydativ über Magnetit zu Eisen(III)-oxid zersetzt wird. Im Falle der anderen Carbonate tritt Eisen(II)-sulfat mit dem betreffenden Carbonat noch vor der völligen Beendigung der Dehydratation unter Bildung von Eisen(II)-carbonat in Reaktion, das daraufhin mit noch vorhandenem Wasser zu grünem Eisen(II)-hydroxid weiterreagiert. Diese Verbindung zersetzt sich oxydativ über Magnetit zu Eisen(III)-oxid

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, , . . . , , - . , , . .

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The authors express their sincere thanks to Dr. B. R. Sant for his keen interest in this work and for his valuable suggestions. They also express their gratitude to Professor P. K. Jena, Director, for his permission to publish the results. One of us (MSRS) also thanks the Director for a Senior Fellowship.     

Reaction of Cytisine with 4″-Substituted Dibenzo-18-crown-6 Sulfonylchlorides

Sulfamides were synthesized via the reaction of cytisine with 4,4(5)-dibenzo-18-crown-6-disulfonyl-, 4-sec-butyl-4(5)-dibenzo-18-crown-6-sulfonyl-, and 4-acetyl-4(5)-dibenzo-18-crown-6-sulfonylchlorides. The structures of the prepared compounds were confirmed by PMR.     

Micelle-Catalyzed oxidative demethylation of N,N-dimethylaniline in its reactions with oxygen and hydroperoxides

Reversed micelles of the sodium salt of di-(2-ethyl-hexyl)sulfosuccinic acid (Aerosol OT) in octane catalyze the oxidative demethylation of N,N-dimethylaniline in its reactions with molecular oxygen and/or cumene hydroperoxide. Without surfactant no demethylation takes place at 40°C.

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-(2-)- ( OT) N,N- / . N,N- 40°C .

     

Analyse thermique differentielle et cinetique de reaction

Résumé Dans cette seconde partie, en désignant par la vitesse de chauffe supposée constante et(t) un paramètre dépendant du tempst, caractérisant le degré d'évolution de la transformation considérée, on établit les équations des courbes de température différentielleT== f [, (t)] dans le cas des transformations de phase (fusion, solidification) des transformations allotropiques et dans le cas des réactions de dismutation sans variation de masse. On montre également comment les relations obtenues sont modifiées lorsque l'on considère les réactions avec ou sans variation de masse, inverses de celles déjà étudiées. Enfin, on établit théoriquement les propriétés de la dérivée d/dt T, propriétés dont une est mise à profit dans certaines études de cinétique hétérogène faites à partir des courbes d'analyse thermique différentielle.

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Equations are given for describing the differential temperature curves of phase transformation (fusion and solidification) and allotropic transformations, as well as of dismutation reactions proceeding without any change in weight. It is shown how the obtained relationships are modified according to whether the reaction proceeds with or without weight change. Finally, the properties of the derivative d/dt gDT are established theoretically that can be used to advantage in the investigation of heterogeneous kinetics on the basis of DTA curves.

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Zusammenfassung Die Gleichung der differentialthermoanalytischen KurveT == f[, (t)] für den Fall von Phasenumwandlungen (Schmelzen, Erstarren), von allotropen Umsetzungen und von ohne Gewichtsänderung verlaufenden Umwandlungsreaktionen wurden theoretisch abgeleitet, wobei die konstante Aufheizungsgeschwindigkeit,(t) ein zeitabhängiger, den Verlaufsgrad der Reaktion kennzeichnender Parameter ist. Es wurde gezeigt, wie sich die erhaltenen Beziehungen ändern, wenn die Reaktionen mit oder ohne Gewichtsänderung in entgegengesetzter Richtung verlaufen. Gewisse Eigenschaften der Derivierten d/dtT wurden theoretisch untersucht. Eine von ihnen läßt sich bei der Untersuchung der Kinetik von heterogenen Reaktionen durch die Differentialthermoanalyse verwenden.

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II , (, ) , T=f[,(t)], ,(t) — , , . , . d/dt T; .

     

Application of water detector in thermal analysis of soils

A new detector was used for the continuous and selective detection of water vapour released during thermoanalytical investigations of soil samples.For this purpose a derivatograph (MOM, Hungary) was directly combined with the water detector and the signals were simultaneously recorded. The gaseous products evolved in the reaction chamber of the derivatograph were passed through the detector cell by the carrier gas stream.By comparison of the thermoanalytical curves and the trace of the water detector, further qualitative and quantitative information could be obtained, providing a better understanding of the thermoanalytical processes.

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Zusammenfassung Ein neuer Detektor wurde zum kontinuierlichen und selektiven Nachweis von im Verlauf thermoanalytischer Untersuchungen von Bodenproben freigesetztem Wasserdampf eingesetzt.Hierzu wurde ein Derivatograph (MOM, Ungarn) direkt mit dem Wasserdetektor kombiniert und die Signale simultan aufgezeichnet. Die in der Reaktionskammer des Derivatographen entwickelten gasförmigen Produkte wurden durch den Trägergasstrom in die Detektorzelle geleitet.Durch Vergleich der thermoanalytischen Kurven und der Aufzeichnung des Wasserdetektors konnten weitere qualitative und quantitative Informationen erhalten werden, welche ein besseres Verständnis der thermoanalytischen Vorgänge gestatten.

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Résumé Un noveau détecteur a été utilisé pour déceler en continu et de façon sélective la vapeur d'eau dégagée lors de l'étude thermoanalytique des prélèvements de sols. Dans ce but, un dérivatograph (MOM, Budapest) a été directement rélié au détecteur d'eau et les signaux ont été enregistrés simultanément. Les produits gazeux dégagés dans la chambre de réaction du dérivatograph ont été envoyés dans le détecteur par un courant de gaz porteur. En comparant les courbes thermoanalytiques et la courbe enregistrée par le détecteur d'eau, des renseignements supplémentaires qualitatifs et quantitatifs ont pu être obtenus qui permettent une meilleure compréhension des processus thermoanalytiques.

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, . (, ) . , , . , , .

     

Triterpene glycosides ofPatrinia scabiosofolia; II

Conclusions The triterpene glycosides scabiosides D, E, F, and G have been isolated from the roots ofPatrinia scabiosofolia Fisch. et Link. It has been established that scabioside D is O--D-glucopyranosyl-(1 4)-O--L-arabopyranosyl-(1 3)-O-oleanoloyl-(28 1)--D-xylopyranose, and scabioside E is O--D-glucopyranosyl-(1 4)-O--L-arabopyranosyl-(1 3)-O-oleanoloyl-(28 1)-O--D-xylopyranosyl-(4 1)--L-rhamnopyranose.