Dielectric-differential thermal analysis part I: Method

A thermal analyzer design is described. The instrument is capable of performing simultaneously differential thermal analysis and dielectric thermal analysis under the same experimental conditions. The theoretical basis of dielectric thermal analysis is superficially analyzed, and results obtained on different kinds of substances are presented.

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Zusammenfassung Es wird eine Thermoanalyzer-Konstruktion beschrieben. Mit dem Gerät können differentialthermoanalytische und unter den Bedingungen der thermischen Analyse vorgenommene dielektrische Messungen simultan unter gleichen Bedingungen ausgeführt werden. Die theoretische Grundlage der dielektrischen Thermoanalyse wird kurz behandelt. Für Substanzen verschiedener Art erhaltene Ergebnisse sind angegeben.

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. . , , .

     

Thermoanalytical investigation of mixtures containing oxalic acid,sodium hydrogen oxalate and sodium oxalate

The ternary system containing H₂C₂O₄ · 2H₂O, NaHC₂O₄ · and Na₂C₂O₄ was investigated. It was ascertained that the termal curves of the mixtures were not the algebraic sums of their component curves. All thermal decomposition stages were interpreted and the means of performing qualitative and quantitative analyses in the system were given.

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Zusammenfassung Das H₂C₂O₄ · 2 H₂O, NaHC₂O₄ · H₂O und Na₂C₂O₄ enthaltende ternäre System wurde untersucht. Es wurde festgestellt, daß die thermischen Kurven der Gemische nicht den algebraischen Summen ihrer Komponentenkurven entsprachen. Sämtliche Stufen der thermischen Zersetzung wurden zugeordnet und die Möglichkeiten der Durchführung qualitativer und quantitativer Analysen im System angegeben.

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Résumé On a étudié le système ternaire contenant H₂C₂O₄ · 2H₂O, NaHC₂O₄ · H₂O et Na₂C₂O₄. On a établi que les courbes thermiques des mélanges ne correspondaient pas à la somme algébrique de leurs courbes composantes. On a interprété toutes les étapes de la décomposition thermique et donné les moyens d'effectuer des analyses qualitatives et quantitatives du système.

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, ₂₂₄. 2₂, NaHC₂O₄. ₂ Na₂C₂O₄. , . .

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The authors thank Mr E. Chromiak for the preparation of sodium hydrogen oxalate monohydrate, and Mrs Z. Wietrzyska-Lalak for her help in X-ray analysis.     

V2O5/TiO2 oxidation catalysts, III. Oxidation of CO on pure and sodium-doped systems

The activity of vanadia/titania catalysts in CO oxidation has been tested and found to be of the same order as that observed for unsupported vanadia; the simultaneous presence of vanadium-sodium compounds cancels the activity, probably because of the elimination of labile V=0 species at surface defects.

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V₂O₅/TiO₂ CO, V₂O₅; - , , V=0 .

     

Direct reading thermometric analysis

According to the direct reading thermometric method the concentration of the component to be determined is established from the temperature variation of the sample solution obtained on adding to it an excess of a reagent which reacts selectively with the respective component. Under suitably chosen experimental conditions the concentration of the respective component is determined from a single measured value. Since the established measurement technique requires little manual work and the respective components may be determined from the sample solution directly without any separations, the method in its present form is chiefly suitable for rapid serial analyses.

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Zusammenfassung Bei der thermometrischen Methode mit Direktablesung wird die Konzentration der gesuchten Komponente aus der Temperaturänderung der Probelösung bestimmt, die nach Zugabe eines Überschusses von einem selektiv reagierenden Reagens wahrnehmbar ist.Unter geeigneten Versuchsbedingungen kann man die Konzentration der gesuchten Komponente aus einem einzigen Meßwert, nämlich der Temperaturänderung der Probelösung bestimmen. Da die ausgearbeitete Meßtechnologie wenig Arbeit erfordert und die gesuchten Komponenten ohne jede Trennung direkt bestimmt werden können, ist die Methode in ihrer jetzigen Ausführungsart hauptsächlich zu betriebsmäßigen Serien-Schnellanalysen geeignet.

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Résumé Selon la méthode thermométrique à lecture directe, on détermine la concentration du constituant cherché d'après la variation de température de la solution échantillon que l'on additionne d'un excès de réactif sélectif de celui-ci. Dans les conditions expérimentales appropriées, une seule mesure suffit pour déterminer la concentration du constituant cherché. Comme la technique de mesure qui a été mise au point demande peu de travail et comme on peut doser sans aucune séparation les constituants étudiés, la méthode dans sa forme actuelle se prête en premier lieu aux dosages en séries industriels.

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, , . . . , . .

     

Spectral and thermal studies of copper(II) complexes of 3- and 4-pyridinealdoxime

Copper(II) complexes of 3- and 4-pyridinealdoxime have been prepared and analyzed by spectroscopic (ir and diffuse reflectance) and thermoanalytical (TG, DTG and DTA) techniques. For both these systems, only species with metal: organic ligand: chloride ratio of 122 were found, and the organic ligand appears as a neutral molecule. The spectral data suggest a polymeric structure where the copper(II) ions are in a distorted octahedral environment.The thermal decompositions occur through the reduction of copper(II) to copper(I) and the conversion of the residual organic ligand into acid amide, as found for dihydrogenbis(pyridine-2-aldoxime) copper(II) chloride, but the initial decomposition temperatures are slightly increased, giving rise to the thermal stability sequence:

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Zusammenfassung Kupfer(II)-Komplexe von 3- und 4-Pyridinaldoxim wurden hergestellt und spektroskopisch (IR und diffuse Reflexion) sowie thermoanalytisch (TG, DTG und DTA) analysiert. Für beide Systeme wurden nur Species mit einem Metall:Ligand:Chlorid-Verhältnis von 122 gefunden. Der organische Ligand liegt als neutrales Molekül vor. Die Spektren deuten auf eine polymère Struktur hin, in der die Kupfer(II)-Ionen in einer verzerrten oktaedrischen Koordination vorliegen. Die thermischen Zersetzungen verlaufen über die Reduktion von Cu(II) zu Cu(I) und die Umwandlung des verbleibenden organischen Liganden in Säureamid, wie für Dihydrogen-bis(pyridin-2-aldoxim)-kupfer(II)-chlorid gefunden wurde, aber die Temperaturen des Beginns der Zersetzung und damit die thermische Stabilität steigen in der Reihenfolge [Cu(Py₄-CHNOH)₂Cl₂][Cu(Py₃-CHNOH)₂Cl₂]>[Cu(Py₂-CHNOH)₂]Cl₂ etwas an.

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(, ) ( ) 3- 4- . 122, . , . -( -2-)- . , , , : Cu(4-Py-CHNOH)₂Cl₂Cu(3-Py-CHNOH)₂Cl₂>Cu(2-Py-CHNOH)₂Cl₂.

     

Effect of catalyst surface modification on pentachlorobutene-1 oxidation to dichloromaleic anhydride

Modification of V–P–O catalyst surface by reaction products changes the reaction course and increases its catalytic activity in pentachlorobutene-1 oxidation to dichloromaleic anhydride.

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V–P–O . -1 .

     

Induction period of the conversion of methanol to hydrocarbons on a nickel loaded faujasite: Evidence for a suppression of the autocatalytic step

The conversion of methanol to hydrocarbons on nickel loaded faujasites can be retarded for many hours time-on-stream. The induction period is interpreted to be due to a suppression of the autocatalytic step of the reaction. An autocatalytic mechanism is proposed based on the -scission of branched carbenium ion intermediates.

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. . , - .

     

Conformational transition of kappa-carrageenan

The calorimetry of kappa carrageenan using differential scanning calorimetry and calorimetry at constant temperature is presented. Both sets of experimental results confirmed the formation of a helical dimer in the absence of gel formation. When gel is formed, the formation of a helical dimer is the major effect, the contribution of gelation represents only 20% of the enthalpy recorded.

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Zusammenfassung Es wird über die Kalorimetrie von Kappacarrageen mittels DSC und Kalorimetrie bei konstanter Temperatur berichtet. Die experimentellen Resultate bestätigen beim Ausbleiben der Gelbildung, daß ein helixartiges Dimer gebildet wird. Auch bei Gelbildung steuert die Bildung des helixartigen Dimers den Hauptanteil zum thermischen Effekt bei, der Beitrag der Gelierung stellt nur etwa 20% der registrierten Enthalpie dar.

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- . . , , 20% .

     

Behavior of CSTR upon fast external effects: Possibility of increasing average conversion

The objective of the work was to study the influence of external factors (changes in composition, load and temperature) on the regimes of heterogeneous catalytic reactors. As shown, a rather fast change in external parameters causes an internal reorganization of the CSTR thus leading to an increase in average conversion.

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( , , ). , , , .

     

Effect of catalyst pretreatment on activity and selectivity of hydrogen-Y zeolite for o-xylene isomerization

A study of the influence of calcining for ammonium-exchanged Y-zeolite was made. Activity and isomerization selectivity increased with catalysts pretreated in the order He2 -Y, . He2<22. , O₂ . , .

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CSIRO, Division of Materials Science, Catalysis and Surface Science Laboratory, University of Melbourne, Parkville, Victoria, 3052, Australia     

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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. , , , .

     

Kinetics of the thermal decompositions of MC2O4 to MCO3 (M=Ca,Sr AND Ba)

The kinetics of the thermal decompositions of CaC₂O₄, SrC₂O₄ and BaC₂O₄ to their carbonates were studied by thermogravimetry at constant and at linearly increasing temperatures. Isothermally, the three oxalates decompose according to A_1.43, R_1.54 and R₁ laws, respectively. Dynamically, the decompositions of the first two oxalates proceed in a similar way as under the isothermal conditions, whereas BaC₂O₄ decomposes according to a different law.Kinetic compensation laws were established for the decomposition of CaC₂O₄ and SrC₂O₄ under both isothermal and non-isothermal conditions. Such a compensation law is considered to result if correct kinetic model functionsF () are used when the isothermal and non-isothermal decompositions are regulated by the sameF().

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Zusammenfassung Die Kinetik der thermischen Zersetzung von CaC₂O₄, SrC₂O₄ und BaC₂O₄ zu den entsprechenden Carbonaten wurde durch Thermogravimetrie bei konstanter und linear ansteigender Temperatur untersucht. Isotherm werden die drei Oxalate entsprechend A_1.43, R_1.54 bzw. R₁ zersetzt. Dynamisch verläuft die Zersetzung der ersten zwei Oxalate auf ähnlichem Wege, während BaC₂O₄ nach einem davon verschiedenem Gesetz abgebaut wird. Kinetische Kompensationsgesetze wurden sowohl unter isothermen als auch unter nicht-isothermen Bedingungen für die Zersetzung von CaC₂O₄ und SrC₂O₄ ermittelt. Ein solches Kompensationsgesetz wird als Ergebnis eines solchen Vorgehens angesehen, bei dem richtige kinetische ModellfunktionenF() benutzt werden, wenn die nicht-isothermen Zersetzungen durch die gleichenF() bestimmt sind.

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- , . , , A_1.43, R_1.54 · R₁- , . , . F() «» , F().

     

Interpretation of DTA curves for microstructure characterization of a commercial Al-Zn-Mg alloy (7015), aided by conductivity and hardness measurements

Hardness and conductivity measurements are shown to be useful to help the interpretation of differential thermal analysis (DTA) curves for aluminium alloys in different metallurgical states. In particular, a commercial Al-Zn-Mg alloy (7015) is studied in four metallurgical conditions. The results of the present analysis are compared with recent studies carried out by other authors on similar alloys by means of transmission electron microscopy (TEM) and differential scanning calorimetry (DSC).

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Zusammenfassung Es wurde gezeigt, daß Härte- und Leitfähigkeitsmessungen bei der Interpretation von Kurven der Differentialthermoanalyse von Aluminiumlegierungen in verschiedenen metallurgischen Zuständen nützlich sind. Besonders eine handelsübliche Al-Zn-Mg Legierung (7015) wurde unter vier metallurgischen Bedingungen untersucht. Die Ergebnisse der durchgeführten Analyse wurden mit neueren Untersuchungen anderer Autoren an ähnlichen Legierungen durch Transmissions-Elektronenmikroskopie und DSC verglichen.

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, . , Al-ZnMg (7015) . , .

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We are very grateful to the Laboratories of ENPETROL (Escombreras, Spain) for making their DTA facilites available to us.     

A simple cell for IR or UV/VIS investigations of solids

A new low-cost, simple cell for transmission IR or UV/VIS measurements on solid catalysts is described. The cell may be easily adapted to various applications by simple replacing of some its elements by others.

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, . , .

     

Energetic state of hydrogen on Os-black

Hydrogen adsorption on Os-black has been studied by the TPD method in the range from –85 to 450°C. Energetic inhomogeneity of hydrogen chemisorbed at adsorption temperatures of 150 to 450°C has been elucidated.

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OS (–85)–450°C. , 150 450°C.

     

Comparative analysis of purity determination methods using a differential scanning calorimeter

Comparative analysis of several methods for purity determination using DSC is presented. This is based on a mathematical model including the construction of theoretical melting curves for two-component systems and the calculation of recorded melting curves with the help of a set of equations describing the formation of a DSC output signal. It is shown that the true accuracy of purity determinations in the range of impurity concentrations ¯x=0.005–0.02 does not exceed 30–50%.

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Zusammenfassung Eine Vergleichende Analyse verschiedener Methoden zur Reinheitsbestimmung mittels DSC wurde ausgeführt. Diese basiert auf einem mathematischen System, daß die Konstruktion theoretischer Schmelzkurven für Zweikomponentensysteme und die Berechnung von registrierten Schmelzkurven mit Hilfe einer Reihe die Ausbildung des DSC-Signals beschreibenden Gleichungen in sich einschließt. Es wird gezeigt, daß die Genauigkeit der Reinheitsbestimmungen bei Konzentrationen der Verunreinigungen von ¯X₂=0.005–0.02 30–50% nicht überschreitet.

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, , . , 0,005-0,02 30–50%.

     

Solid aluminiumalkyl-based isomerization catalysts. Surface acidity and catalytic activity

Isomerization catalysts with high activity and selectivity were prepared by chemical anchoring of aluminiumethyldichloride on the surface of inorganic oxides. Surface acidity was studied by calorimetric and IR spectroscopy methods, and was found to correspond well with catalytic activity for m-xylene isomerization.

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. . , -.

     

Structure sensitivity of methane oxidation on Pt/SiO2 of widely varying dispersity

Methane oxidation on Pt/SiO₂ is a structure sensitive reaction at 260–335°C. The higher the percentage exposed, the lower the turnover frequency with decreasing reaction order in P_{CH 4} from 1.0 to 0.5 and slightly decreasing the activation energies of reaction from 90 to 80 kJ/mol, caused by the shift of rate-determining step.

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Pt/SiO₂ 260–335°C . , P_{CH 4} 1,0 0,5 90 80 /. , .