Kinetics of ion exchange sorption of phosphate

The kinetics of phosphate sorption on Amberlite IRA-400 has been studied as a function of temperature, nature of counterions, at two different concentrations. The film and particle diffusion coefficients and the activation parameters of the process are calculated.

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IRA-400 , . .

     

Das System KNbO3-Nb2O5

Zusammenfassung Das System KNbO₃–Nb₂O₅ wurde mit thermoanalytischen, dilatometrischen und röntgenographischen Methoden neu untersucht. Acht ternäre Verbindungen werden im Bereich von 0–50 Mol-% K₂O gefunden. Nur K₄Nb₆O₁₇ schmilzt kongruent, alle anderen zersetzen sich peritektisch. Bei den beiden niobreichaten ternären Verbindungen handelt es sich um Hochtemperaturphasen, die sich erst oberhalb 1273 bzw. 1551 K bilden. Drei der acht Verbindungen wandeln sich mit steigender Temperatur in ihre Hochtemperaturmodifikation um.

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The KNbO₃-Nb₂O₅ system was studied by thermal analysis, dilatometry and X-ray techniques. Eight ternary compounds were found in the range from 0 to 50 mol% K₂O. Only K₄Nb₆O₇ was found to melt congruently, the other compounds decomposed peritectically. For the two ternary compounds with the highest percentage of niobium high-temperature phases were observed which were formed only above 1273 and 1551°, respectively. Three of the compounds studied transformed into their high temperature modifications on heating.

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, $ KN₃-Nb₂O₅. 0 50 % . , K₄Nb₆O₇ , $ . $ $ 1273 1551°. $ $ .

     

A differential scanning calorimetric study of some phenol derivatives

Differential scanning calorimetry has been applied to derive the fusion enthalpies and entropies of series of mono and dimethylphenols, mono and dichlorophenols, and mono and dinitrophenols.

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Zusammenfassung DSC wurde verwendet zur Ermittlung der Schmelzenthalpie und Entropie der Reihen von Mono- und Dimethylphenolen, Mono- und Dichlorphenolen, Mono- und Dinitrophenolen.

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- , - , - .

     

Continuum composition models to describe multicomponent reaction kinetics

Some principles of the construction of kinetic models for multicomponent processes of oil-refining and petrochemistry are suggested in terms of the continuum mixture composition concepts. The results of computer simulation of industrial gasoline fraction hydrocracking processes are presented.

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. .

     

Coupling of thermometric titrimetry and constant-current coulometry: Study and applications

Two systems involving the coupling of thermometric and coulometry are presented. In the first assembly, the two electrodes were in the same compartment. Bromocoulometry was used to test the possibilities of this coupling in the sequential titration of a vitamin C+ aspirin mixture about (10^–4 M) and the determination of enthalpy changes. In a second coupling system, the anodic and cathodic compartments were separated by a sintered-glass disc of porosity 3. The conditions for obtaining an electrochemical cell which is also a good calorimeter are discussed. Examples of applications are given, such as analytical measurements, the study of an electrochemically catalysed reaction and of the thermal effects of electrode reactions.

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Zusammenfassung Zwei Systeme werden beschrieben, die eine Kombination von thermometrischer Titrimetrie und Coulometrie darstellen. Bei der ersten Vorrichtung sind die Elektroden im gleichen Raum Untergebracht. Die Bromocoulometric wurde zur Testung der durch diese Kombination für die aufeinanderfolgende Titration von Vitamin C/Aspirin Gemischen (ungefähr 10^–4 M) und für die Bestimmung der Enthalpieänderungen gebotenen Möglichkeiten angewandt. In einem zweiten kombinierten System waren Anoden- und Kathodenraum durch ein Sinterglasfilter der Porosität 3 voneinander getrennt. Es werden die Bedingungen diskutiert, die notwendig sind, um eine elektrochemische Zelle zu erhalten, die zugleich auch ein gutes Kalorimeter ist. Anwendungsbeispiele sind angegeben, wie analytische Messungen und elektrochemische Untersuchungen katalysierter Reaktionen oder thermischer Effekte von Elektrodenreaktionen.

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, . . — 10^–4 M . — N^o3. , . , , .

     

Adsorption of carbon monoxide on Lewis acid sites of alumina

It has been found that carbon monoxide is adsorbed on Lewis acid sites of a high acid strength. Potential applicability of carbon monoxide as a gaseous base to determine the strength and amount of acid sites is suggested.

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, . CO, , .

     

A Thermal study of the precipitates formed in ammonia neutralization of acidic solutions of dissolved phlogopite

The precipitates containing mainly iron, aluminium and magnesium hydroxides, obtained from phlogopite dissolved in nitric acid by means of the neutralization procedure with ammonia, have been investigated by thermal analysis (TG, DTG and DTA). According to the present study, which is part of a larger investigation into the chemical utilization of Finnish mica minerals, the formation of solid solutions between iron and aluminium hydroxides in silt increases with an increasing neutralization temperature. Nitrogen exists mainly in the form of nitrate in silts, and magnesium forms mixed hydroxides with aluminium, which causes a separation between the iron hydroxide and magnesium aluminium hydroxide phases.

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Zusammenfassung Die von in Salpetersäure gelöstem Phlogopit durch Neutralisierung mit Ammoniak erhaltenen, hauptsächlich Eisen-, Aluminium- und Magnesiumhydroxid enthaltenden Niederschläge wurden thermoanalytisch (TG, DTG und DTA) untersucht. In der vorliegenden Arbeit, die Teil einer grossangelegten Untersuchung zur chemischen Nutzung finnischer Glimmermineralien ist, wird gezeigt, dass die Bildung fester Lösungen von Eisen- und Aluminiumhydroxiden in Schluff mit zunehmender Neutralisationstemperatur ansteigt. Stickstoff kommt in Schluff hauptsächlich in Form von Nitraten vor, und Magnesium bildet Mischhydroxide mit Aluminium, was eine Trennung der Eisenhydroxidphase von der Magnesium-Aluminium-Hydroxidphase bewirkt.

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

     

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 .

     

Thermal decompositions of complexes of metal ions with riboflavin

Two kinds of complexes of riboflavin with Zn(II), Co(II), Cu(II), Fe(III), Mg(II) and Ca(II) were synthesized, having metal: ligand molar ratios of 11 and 21. When heated, these complexes first lose water. Their thermal degradation in static air atmosphere starts at temperatures higher than, equal to, or lower than that observed for free riboflavin degradation. The rates and stages of pyrolysis were related to the structures of the complexes.

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Zusammenfassung Es wurden zwei verschiedenartige Komplexe von Riboflavin mit Zn(II), Co(II), Cu(II), Fe(III), Mg(II) und Ca(II) mit einem molaren Metall-Ligandenverhältnis von 11 und 21 dargestellt. Beim Erhitzen geben diese Komplexe zuerst Wasser ab. Ihre thermische Zersetzung beginnt in unbewegter Luftathmosphäre bei einer Temperatur, die entweder mit der für die Zersetzung freien Riboflavins übereinstimmt, größer oder kleiner als diese ist. Die Abschnitte und Geschwindigkeit der Pyrolyse werden mittels der Struktur der Komplexe erläutert.

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, , , : 11 21. . , . .

     

Ammoxidation of propylene over SnO2?Sb2O4 mixed oxide catalysts doped with Ga, In or Tl

In studying the catalytic activities of SnO₂–Sb₂O₄ (SnSb=11) mixed oxides doped with Ga, In or Tl in the ammoxidation of propylene, a selectivity improvement was observed when the dopants Ga₂O₃ and Tl₂O₃ were used in low concentrations. At higher concentrations and for In₂O₃ the characteristics of the dopant prevail, disclosing that the admixed oxides are not evenly distributed in the bulk, but that the doping is rather confined to the surface layers of the catalyst.

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, Ga, In Tl 673 . , Ga₂O₃ Tl₂O₃ (0,5–2 . %). In₂O₃ . , , .

     

Hydrogenolysis of n-butane on low-loaded Rh/TiO2. II. Catalysts obtained by impregnation

The activity in n-butane hydrogenolysis of Rh/TiO₂ (0.6 wt. % Rh) catalysts propared by impregnation and reduced at different heating rates is reported. The catalyst reduced at 5 K/min is ten times more active than that reduced at 20 K/min, despite the fact that the dispersion values are similar in both cases.

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Rh/TiO₂ (0,6 . % Rh), qv , -. , 5 /, , 20 /, , .

     

On the possibility of formation of Ti?Mo heteropolyacids on Ti?Mo catalysts

According to IR spectroscopic studies, a Ti–Mo heteropolyacid is formed on the surface of Ti–Mo catalysts prepared from ammonium paramolybdate and TiO₂.

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- , Ti–Mo TiO₂ Ti–Mo .

     

Specificity of states of Cu2+ ions in ZSM zeolites due to the cooperative Jahn-Teller effect

Crystalline silicate of ZSM zeolite structure was synthesized via hydrothermal crystallization at large contents of copper. ESR spectra of Cu²⁺ ions stabilized in this system are determined by the specific ordering due to the cooperative Jahn-Teller effect of Cu²⁺ ions with the d_x ²–y² ground state.

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423° ZSM . Cu(II), , - Cu²⁺ cdx²–y²— .

     

Effect of heating rate on activation energies derived by a dynamic kinetic method

Alkaline fading of bromophenol blue was chosen for the investigation of the effect of heating rate on the activation energies derived from the dynamic kinetic method. Freeman and Carroll's treatment was adopted to compute the activation energies from experimental data taken with three heating rates: namely 1°, 0.5° and 0.25°/min. It was found that the activation energy increases as the heating rate decreases. This is attributed to the non-equilibrium conditions. By extrapolating to zero heating rate, the activation energy obtained is comparable to that obtained via classical isothermal kinetics.

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Zusammenfassung Die in alkalischem Medium erfolgende Entfärbung von Bromphenolblau wurde zum Studium des Einflusses der Aufheizgeschwindigkeit auf die nach der dynamischen kinetischen Methode erhaltenen Aktivierungsenergien herangezogen. Das Verfahren von Freeman und Carroll wurde zur Berechnung der Aktivierungsenergien aus Versuchsdaten, welche bei drei Aufheizgeschwindigkeiten, nämlich 1°, 0.5° und 0.25°/min erhalten worden waren, verwendet. Es wurde festgestellt, daß die Aktivierungsenergie mit abnehmender Aufheizgeschwindigkeit zunimmt. Der Grund hierfür wird den Nicht-Gleichgewichtsbedingungen zugeschrieben. Wird auf Aufheizgeschwindigkeit=0 extrapoliert, so ist die erhaltene Aktivierungsenergie mit der nach klassischer isothermer Kinetik erhaltenen vergleichbar.

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Résumé On a choisi la décoloration du bleu de bromophénol en milieu alcalin pour étudier l'influence de la vitesse de chauffage sur l'énergie d'activation calculée à partir des données fournies par une méthode d'étude cinétique dynamique. On a adopté la méthode de Freeman et Carroll pour calculer les énergies d'activation à partir des données expérimentales obtenues avec trois vitesses de chauffage, à savoir 1°, 0.5° et 0.25°/min. On montre que l'énergie d'activation augmente quand la vitesse de chauffage diminue. On attribue ce phénomène aux conditions de non-équilibre. En extrapolant pour une vitesse de chauffage nulle, on obtient une énergie d'activation comparable à celle calculée par la méthode classique en cinétique isotherme.

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, . , (1°, 0,5°, 0,25°/) . , .

     

Kinetic simulation of oxidative dehydrogenation of n-butenes over SnO2?Sb2O4 catalysts

A previously suggested reaction mechanism was utilized to evaluate a kinetic model for the oxidation of n-butenes over ShSb=31 mixed oxide catalyst. With this model, kinetic curves measured at 673 K were simulated, illustrating the changes of amounts of undetectable surface components, too.

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- SnSb=31 . , 673 K, .

     

Analysis of complex thermoanalytical curves: The thermodynamic and kinetic parameters of isopropylammonium nitrate

A method is presented to determine thermodynamic and kinetic parameters from complex thermoanalytical curves. Such curves are obtained when thermoanalytical events like phase transition and chemical decomposition overlap.Isopropylammonium nitrate was taken as an example to demonstrate how these parameters were determined from non-isothermal TG and DSC curves by constructing DSC-DTG sum curves.

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Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zur Bestimmung thermodynamischer und kinetischer Parameter von komplexen thermoanalytischen Kurven beschrieben. Kurven dieser Art entstehen bei der Überlappung thermoanalytischer Ereignisse wie z.B. Phasenumwandlungen und chenliche Zersetzungen.Am Beispiel von Isopropylammoniumnitrat wird demonstriert, wie die einzelnen Parameter der nicht-isothermen TG und DSC Kurven durch Konstruktion von DSC-DTG-Summenkurven ermittelt werden.

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$ . , $ . , -.

     

Chemiluminescence and auto-oscillations in the (S?Cr2O72+?UO22+) system

Quasi-harmonic oscillations of chemiluminescence intensity at certain concentrations of the components for the (S–Cr₂O ₇ ^2– –UO ₂ ²⁺ ) system in concentrated sulfuric acid and chemiluminescence and dark stages with the participation of intermediates Cr(V), U(IV) and sulfur peroxide radicals (HS₂O₆ ^.) have been discovered. Chemiluminescence is attributed to the interaction of HS₂O₆ ^. compounds. The processes of deactivation of the excited states of uranyl involve the participation of Cr(V). A scheme for the oscillation chemiluminescence reactions is suggested.

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(S–Cr₂O ₇ ^2– –UO ₂ ²⁺ ) H₂SO₄ , . Cr(V), U(IV) (HS₂O₆ ^.) HS₂O₆ ^. Cr(V) . .

     

Control of purity and crystallinity of MVO4 compounds (M=Al,Cr, Fe,In, Y,Nd) by DTA

Two aqueous methods were followed for the synthesis of MVO₄ (M=trivalent element). The first, with vanadium pentoxide and M nitrate yielded crystalline InVO₄ III and amorphous FeVO₄. The second method, using ammonium metavanadate and M nitrate, led to amorphous compounds with M=In, Fe, Cr or Al, and semi-amorphous compounds with M=Nd or Y. The crystallinity and purity of these products were examined by DTA.Starting with amorphous compounds, two irreversible effects appeared; the first, at about 100°, was endothermic and corresponded to a considerable loss of water; the second was exothermic and corresponded to the crystallization of the compounds in the temperature range from 250 to 550°. Only InVO₄ presented two more irreversible exothermic peaks, corresponding to allotropic transformations, as proved by the X-ray diagrams.A reversible effect then appeared, showing an invariant equilibrium corresponding to a peritectic process for InVO₄ III, FeVO₄, CrVO₄ and AlVO₄ at 1134, 870 and 765°, respectively; these temperatures agreed with the known M₂O₃-V₂O₅ phase diagrams.The DTA curves of the semi-amorphous Nd and Y compounds showed only a loss of water at about 100°; crystallization then occurred gradually during heating; X-ray analysis confirmed these results.

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Zusammenfassung MVO₄ (M=dreiwertiges Element) wurde nach zwei Methoden in wässrigem Medium dargestellt. Die erste, bei der von Vanadinpentoxid und dem Nitrat von M ausgegangen wird, ergibt kristallines InVO₄ III und amorphes FeVO₄. Die zweite, von Ammoniummetavanadat und dem Nitrat von M ausgehende Methode ergibt amorphe Produkte für M=In, Fe, Cr oder Al und halbamorphe für M=Nd oder Y. Kristallinität und Reinheit dieser Produkte wurden mittels DTA untersucht. Bei den amorphen Verbindungen treten zwei irreversible Effekte in Erscheinung, nämlich bei etwa 100° ein durch Abgabe einer beträchtlichen Wassermenge bedingter endothermer Effekt und ein exothermer im Temperaturbereich von 250–550°, der der Kristallisation der Verbindungen zuzuschreiben ist. Nur InVO₄ zeigt zwei weitere irreversible exotherme Effekte, die auf allotropische Umwandlungen zurückzuführen sind, wie durch röntgendiffraktometrie gezeigt werden konnte. Danach tritt ein reversibler Effekt ein, der ein invariantes Gleichgewicht eines peritektischen Prozesses für InVO₄ III, FeVO₄, CrVO₄ und AlVO₄ bei 1134, 870, 880 bzw. 765° anzeigt. Diese Temperaturen stimmen mit den bekannten Phasendiagrammen von M₂O₃-V₂O₅ überein. Die DTA-Kurven der halbamorphen Nd- und Y-Verbindung lassen nur den Wasserverlust bei 100° erkennen, die Kristallisation erfolgt dann nach und nach während des Aufheizvorganges, wie dusch Röntgenanalyse gezeigt werden konnte.

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MVO₄ (M — ) . , , InVO₄ FeVO₄. , , , , — . . : 100° , , 250–550°, . InVO₄ , , , . InVO₄, FeVO₄, CrVO₄ AlVO₄ , , 1134, 870, 880 765°, , . , ₂₃-V₂O₅. - 100°. .

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Paper presented at the World Conference on Thermal Analysis Amsterdam, 1984.     

Recent advantages in thermal analysis instrumentation

Curing and decomposition of a phenolic resin is studied by simultaneous thermal analysis (STA) and mass spectrometry (MS) to get quantitative and qualitative information on the reactions. The influence of the heating rate and the curing mass loss of the same material is measured with a symmetrical micro thermobalance. A high temperature DSC apparatus is used to determine the specific heat of a glass ceramic. Poco graphite is used for expansion calibration measurements with a new dilatometer up to 2000 °C.

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Zusammenfassung Mittels simultaner Thermoanalyse (STA) und Massenspektroskopie (MS) wurden Vernetzung und Zersetzung von Phenolharzen untersucht, um so quantitative und qualitative Erkenntnisse über die entsprechenden Reaktionen zu erlangen. Der Einfluß der Aufheizgeschwindigkeit und des Vernetzungsmassenverlustes desselben Stoffes wurde mit einer Mikrothermowaage gemessen. Zur Bestimmung der specifischen Wärme einer Glaskeramik wurde ein Hochtemperatur-DSC Gerät verwendet. Zu Ausdehnungskalibrationsmessungen bis zu 2000° mit einem neuen Dilatometer wurde Pocographit verwendet.

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- . . . 2000 .

     

Thermal decompositions of Y,La and lanthanide 3-hydroxybenzoates in air and nitrogen atmospheres

When heated, the 3-hydroxybenzoates of Y, Sm and Eu(III) decompose in two steps. The hydrates first lose crystallization water and the anhydrous complexes are then transformed to oxides in air, and to mixtures of oxide and C in nitrogen atmosphere. When heated in air, the pentahydrates of La, Pr and Nd are dehydrated in two stages and the anhydrous complexes are then transformed to oxides; when heated in nitrogen, they are dehydrated in one step and then decomposed to mixtures of oxides and C.

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Zusammenfassung Die 3-Hydroxybenzoate von Y, Sm und Eu(III) zersetzen sich beim Erhitzen in zwei Schritten. Die Hydrate verlieren zunächst Kristallwasser und die wasserfreien Komplexe werden in Luft in die Oxide und in Stickstoffatmosphäre in ein Gemisch des betreffenden Oxids und Kohlenstoff überführt. Beim Erhitzen in Luft werden die Pentahydrate von La, Pr und Nd in zwei Schritten dehydratisiert und die wasserfreien Komplexe in die Oxide überführt; beim Erhitzen in Stickstoff erfolgt dagegen die Dehydratisierung in nur einem Schritt und Endprodukt der Zersetzung ist ein Gemisch von Kohlenstoff und dem entsprechenden Oxid.

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3- , . , — . , . , .