Study of structural transformations of equiatomic compounds of rare earth metals with copper

Electrical resistivity, magnetic susceptibility, X-ray diffraction and differential thermal analysis have been performed over a wide temperature range on binary compounds RCu. Melting points or decomposition temperatures for RCu (R=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy) phases and a number of FeB-CsCl structural transitions are reported, and heats and entropies of transformation are evaluated. Large hysteresis effects are observed for the structural transformations at different temperatures.In LaCu and CeCu no structural transformation was detected, while TbCu and DyCu failed to reveal any high-temperature thermal effect of transformation. In EuCu a nonreproducible thermal effect was evidenced after thermal cycling.

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Zusammenfassung Messungen der elektrischen Leitfähigkeit und der magnetischen Susceptibilität sowie röntgendiffraktometrische und differentialthermoanalytische Untersuchungen von binären Verbindungen des Typs RCu wurden in einem weiten Temperaturbereich ausgeführt. Schmelzpunkte bzw. Zersetzungstemperaturen von RCu-Phasen (R=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb und Dy) und eine anzahl von Phasenübergängen im System FeB-CsCl sind zusammen mit den bestimmten Entropiewerten der Phasenübergänge angegeben. Die Temperaturabhängigkeit der Phasenübergänge weist eine ausgeprägte Hysterese auf. In den Systemen LaCu und CeCu konnten keine Phasenübergänge festgestellt werden, während sich bei TbCu und DyCu kein auf einen Phsenübergang hinweisender thermischer Effekt im Hochtemperaturbereich zeigt. Bei EuCu wurde ein nicht-reproduzierbarer thermischer Effekt nach einem thermischen Kreisprozeß nachgewiesen.

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, , RCu. RCu (=La, , Pr, Nd,Sm, Eu, Gd, Tb Dy) , FeB-CsCl, . . LaCu , TbCu DyCu - . EuCu .

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The authors are grateful to Prof. A. Iandelli for his interest and for helpful discussion.

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This work was supported by the Italian Consiglio Nazionale delle Ricerche.     

Highly efficient photocatalytic electron transfer across the membranes of lipid vesicles mediated by tetramethyl pyridineporphinatozinc(II)

A system that provides the maximum known quantum yield (60±15%) of photocatalytic electron transfer across the membranes of lipid vesicles is discussed.

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, (60+15%) .

     

Study of thermal stabilities of some heat transfer oils

This paper discusses the thermal behaviour and stabilities of some heat transfer fluids. These included four solvent-refined mineral oils, two aromatic extracts and two synthetic oils. Results of this thermoanalytical investigation, which simulated different atmospheric conditions, showed the synthetic oils to have higher thermal stabilities than those of the other oils.The refined mineral oils exhibited higher thermal stabilities than those of the aromatic extracts when studied under a static air atmosphere. This behaviour was reversed when the experiment was performed under a confined atmosphere of air.These observations are attributed mainly to the environmental changes and also to the compositions of these products.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten und die Stabilität einiger Wärmeübertragungsflüssigkeiten werden diskutiert. Die Untersuchung erstreckt sich auf vier mit Lösungsmittel raffinierte Mineralöle, zwei Aromatenextrakte und zwei synthetische Öle. Aus den Ergebnissen thermoanalytischer Untersuchungen, bei denen verschiedene atmosphärische Bedingungen simuliert wurden, folgt, daß die synthetischen Öle ein höhere thermische Stabilität als die anderen Öle aufweisen. In statischer Luftatmosphäre ist die thermische Stabilität der raffinierten Mineralöle höher als die der Aromatenextrakte. In einer limitierten Luftatmosphäre kehrt sich dagegen dieses Verhalten um. Diese Beobachtungen werden hauptsächlich Veränderungen in der Umgebung und der Zusammensetzung dieser Produkte zugeschrieben.

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

     

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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. , , , .

     

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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, , . . . . .

     

Coke deposition on naphtha reforming catalysts: II. Influence of the addition of a second metal to platinum

The nature and rate of coke deposited on mono-and bimetallic reforming catalysts have been studied for normal heptane reforming. For bimetallic catalysts it has been shown that coke deposition is less extensive than on monometallic catalyst, depending on the degree of polymerization and the type of bimetallic catalyst.

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-. , , , .

     

The role of excited states in the photolysis of n-butyraldehyde, II. Intersystem crossing quantum yields

Singlet triplet intersystem crossing quantum yields were determined for n-butyraldehyde, using the photosensitized cis-trans isomerization of piperylene to monitor the process. At room temperature and 313 nm, 0.58±0.05 and 0.72±0.05 were obtained for the triplet yield in the vapor phase and in isooctane, respectively.

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- - - . 0,58±0,05 0,72±0,05 313 .

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For Part I, see Ref. /1/     

Kinetics and mechanism of the oxidation of benzyl alcohol by potassium chlorochromate

The kinetics of the oxidation of benzyl alcohol by potassium chlorochromate, KCrClO₃, has been studied in dimethyl sulfoxide-dichloromethane medium. The reaction is catalyzed by acid. The effects of temperature and solvent composition were studied and activation parameters evaluated. Probable mechanisms are discussed.

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, KCrClO₃, . . . .

     

Utilization of the affine transformation of thermoanalytical curves for the determination of kinetic parameters

A method is suggested for the affine transformation of thermoanalytical curves, by means of which their comparison with one another becomes feasible. It is demonstrated that the results obtained by the traditional methods of non-isothermal kinetics depend on the heating rate, whereas the results attained by affine transformation are independent of the heating rate. They are consistent with the results obtained by Merzhanov's dmethod, which is also a non-aprioristic method.

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Zusammenfassung Eine Methode zur Affintransformierung thermoanalytischer Kurven wird vorgeschlagen, wodurch ihr Vergleich miteinandere rmöglicht wird. Es wird gezeigt, daß die durch traditionelle Methoden der nicht-isothermen Kinetik erhaltenen Ergebnisse von der Aufheizgeschwindigkeit abhängig sind, während die durch Affintransformierung erhaltenen von der Aufheizgeschwindigkeit unabhängig sind. Sie sind in Übereinstimmung mit den nach der Methode von Merzhanov erhaltenen Ergebnissen, die ebenfalls eine nicht-aprioristische Methode ist.

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Résumé On propose une méthode pour la transformation affine des courbes d'analyse thermique, qui permet leur comparaison. On montre que les résultats obtenus par les méthodes traditionnelles de cinétique non-isotherme dépendent de la vitesse du chauffage, tandis que les résultats obtenus par la transformation affine n'en dépendent pas. Ils sont en accord avec les résultats de la méthode de Merzhanov.

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

     

Formation of oxalates and carbonates in the thermal decompositions of alkali metal formates

The influences of gaseous and solid reactants on the yields of oxalates and carbonates in the thermal decompositions of alkali metal formates have been studied. A mechanism of formation of these products is proposed, which explains the influences of basic and acidic species formed in the medium on the thermal decompositions of the alkali metal formates.

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Zusammenfassung Der einfluß von gasförmigen und festen Reaktanten auf die Ausbeute von oxalaten und Karbonaten bei der thermischen Zersetzung von Alkalimetallformiaten wurde untersucht. Es wurde ein Mechanismus für die Bildung dieser Produkte vorgeschlagen, der den Einfluß der während der thermischen Zersetzung von Alkalimetallformiaten entstehenden Basen und Säuren erklärt.

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, . , , .

     

Coadsorption of ethylene and oxygen on an iridium surface

It is established that the hydrocarbon coverage (0<1) formed at T<400 K on the Ir surface is oxidized upon oxygen exposures to CO and H₂O by an adsorption mechanism. Complete oxidation to CO₂ and H₂O is achieved at T350 K after C₂H₄ exposures of the oxygen coverage.

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, (<1), T<400 K Ir, CO H₂O . CO₂ H₂O T350 K C₂H₄ .

     

Catalytic performance in Co hydrogenation over triruthenium ketenylidene cluster-derived catalyst

The ruthenium catalyst prepared from triruthenium ketenylidene cluster exhibited high catalytic activity in CO hydrogenation, compared with the catalyst from [HRu₃(CO)₁₁]^–. The high activity possibly resulted from the ketenyl group (CCO) that could be partly converted to carbide species.

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, , CO, [HRu₃(CO)₁₁]^–. , , (CCO), .

     

Calorimetric studies of adsorptive properties of metallic carbides and nitrides of transition elements. Adsorption of H2, CO and O2 on titanium nitrides

Adsorption heats of hydrogen, oxygen and carbon monoxide on titanium nitrides have been measured calorimetrically in the temperature range from 473 to 673 K. With increasing Me/N ratio, the adsorption heat of oxygen grows.

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, 473–673 . Me/N.

     

The use of a continuous-flow helium cryostat in low-temperature calorimetry

For experimental investigation of the temperature-dependences of specific heat and thermal conductivity in the range 4–300 K a continuous-flow helium cryostat has been developed. Its adaptation for low-temperature calorimetry and its use for measurement of the temperature-dependences of the specific heats of bulk samples of metals and insulators are described in this note. The phase transition from the normal to the superconductive state has been measured on NbTi and its critical temperature determined. Two methods of determination of the temperature-dependences of the specific heats of metals and insulators have been developed. The inaccuracy of specific heat determination did not exceed 2 % with metal materials and 5 % with insulating materials.

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Zusammenfassung Ein Heliumkryostat mit kontinuierlichem Strom wurde für Versuchszwecke zur Untersuchung der Temperaturabhängigkeit der spezifischen Wärme und der Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 4 bis 300 K entwickelt. Sein Einsatz als Tieftemperaturkalorimeter sowie seine Anwendung zur Messung der Temperaturabhängigkeit der spezifischen Wärme einer Anzahl von Metall- und Isoliermaterialproben werden beschrieben. Der Phasenübergang vom normalen in den Supraleitungszustand wurde an NbTi gemessen und seine kritische Temperatur bestimmt. Zwei Methoden wurden zur Bestimmung der Temperaturabhängigkeit der spezifischen Wärme von Metallen und Isolatoren entwickelt. Die Ungenauigkeit der Bestimmungen der spezifischen Wärme war unterhalb von 2 % bei metallischen und unterhalb von 5 % bei isolierenden Materialien.

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Résumé Un cryostat à circulation continue d'hélium, destiné à la détermination expérimentale de la chaleur spécifique et de la conductivité thermique en fonction de la température entre 4 et 300 K, a été mis au point. Son utilisation comme calorimètre à basses températures est décrite ainsi que son application à la mesure de la chaleur spécifique en fonction de la température d'échantillons massifs de métaux et isolants. La transition de phase de l'état normal à l'état supraconducteur a été étudiée sur un échantillon de NbTi et la température critique a été déterminée. Deux méthodes ont été mises au point pour déterminer la variation de la chaleur spécifique en fonction de la température des métaux et isolants. L'imprécision de la détermination de la chaleur spécifique est inférieure à 2 % pour les métaux et 5 % pour les isolants.

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4–300 . ë . NbTi . . 2%, 5%.

     

Thermal research of montmorillonite synthetized from the oxides SiO2-Al2O3-MgO-CaO

The thermal behaviour of synthetic montmorillonite of relatively simple chemical composition has been studied and interpreted. Montmorillonite was prepared by hydrothermal synthesis at 300° and 8.8 MPa during 165 hours. With the methods of DTA, DTG, TG, X-ray diffraction analysis, infrared spectroscopy and electron microscopy it was proved that the synthetic montmorillonite is a monomineral sample and no differences from natural montmorillonite were observed.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten synthetischer Montmorillonite verhältnismässig einfacher chemischer Zusammensetzung wurde untersucht und gedeutet. Montmorillonit wurde durch hydrothermische Synthese bei 300°C und 8.8 MPa in 165 Stunden hergestellt. Durch die Methoden der DTA, DTG, TG, Röntgendiffraktionsanalyse, Infrarotspektroskopie und Elektronenmikroskopie wurde erwiesen, daß synthetische Montmorillonit eine monominerale Probe ist und keine Abweichungen von natürlichem Montmorillonit beobachtet werden konnten.

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. 165 300° 8.8 . , , , , , .

     

Gasification in steam of a bituminous coal from Peñarroya (Cordoba,Spain) and of different samples prepared from it

The gasification with steam of a bituminous coal from Peñarroya (Cordoba, Spain) (H—O) and of several samples prepared from either by acid treatment (H—H, H—N, H—F and H—F(3)) or by thermal treatment (H—O—C) was studied under both dynamic and isothermal conditions (10 deg/min and 40 min at 1000°).It was found that only for the samples prepared by hydrofluoric acid treatment, H-F and H—F(3), did the gasification effected under such experimental conditions take place in a complete manner.

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Zusammenfassung Die Dampfvergasung von bituminöser Kohle (H—O) (Penarroya, Cordoba, Spanien) und von daraus durch Säurebehandlungen (H—H, H—N, H—F und H-F(3)) oder thermische Behandlung (H—O—C) hergestellten Proben wurde unter dynamischen und isothermen Bedingungen (10 °/min und 40 min bei 1000°) untersucht. Es wurde festgestellt, daß nur die durch Flußsäurebehandlung hergestellten Proben (H—F und H—F(3)) unter den experimentellen Bedingungen vollständig vergasbar sind.

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(10°/ 40 1000°) () , . , , , .

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The authors are grateful to the CAICYT of Spain for the financial support on Project No. 0794/82.     

Measurement of reaction kinetics by a pressure rise method

Decomposition of urea nitrate in an initially evacuated system gave sigmoidal pressurevs. time curves. The experimental kinetic data fit the growing nuclei model with a measured enthalpy of activation of 142±12.5 kJ/mole as compared to 115±11.3 kJ/mole obtained thermogravimetrically. This higher value ofH is explained on the basis of two factors: 1) the inhibitory effect of the product gases and 2) self heating, whose extent increasedH by about 12.5 kJ/mole.

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Zusammenfassung Die Zersetzung von Harnstoffnitrat in einem anfanglich evakuierten System ergab sigmoide Druck-Zeit Kurven. Die kinetischen Versuchsangaben können einem Kernwachstums-Modell einer gemessenen Aktivierungsenthalpie von 142±12,5 kJ/mol angepaßt werden, im Vergleich zu den auf thermogravimetrischen Weg ermittelten Wert von 115±11.3 kJ/Mol. Dieser hohe Wert vonH, wird auf Grund zweier Faktoren erklärt: 1) der Hemmungseffekt der Produktgase und 2) Selbsterhitzung, deren AusmaßH um etwa 12.5 kJ/Mol erhöhte.

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Résumé La décomposition du nitrate d'urée dans un système initialement mis sous vide, donne des courbes sigmoïdales de pression en fonction du temps. Les données cinétiques expérimentales peuvent être ajustées à un modèle de grossissement de germes, avec une enthalpie d'activation mesurée de 142±12.5 kJ/mole, comparée à 115±11.3 kJ/mole obtenue par thermogravimétrie. Cette valeur plus élevée deH s'explique sur la base de deux facteurs: 1) l' effet inhibiteur des gaz produits et 2) phénomène d'autoéchauffement qui augmente la valeur deH d'environ 12.5 kJ/mole.

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. , 142+-12.5 / 115 + 11.3 /, . H : 1) 2) , 12.5 /.

     

Thermal decomposition reactions of amminecobalt(III)complexes

Simultaneous TG-DTG-DTA studies under non-isothermal conditions on [Co(NH₃)₆]Cl₃, [Co(NH₃)₅]Cl₂ and [Co(NH₃)]₂(C₂O₄)₃.4H₂O complexes have been carried out in air and argon atmospheres in the temperature range 293–1273 K. All the dissociation processes occur in three main stages. The kinetics of thermal decomposition of the complexes have been evaluated from the dynamic weight loss data, to determine the most probably mechanisms of the stages on the basis of statistical analysis. The decomposition of the compounds was controlled by diffusion and phase boundary reactions except stage III of the oxalate complex in argon (random nucleation). The activation energiesE _a of the particular stages of the thermal decomposition were calculated.

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Zusammenfassung Simultane TG-DTG-DTA-Untersuchungen an den Komplexverbindungen [Co(NH₃)₆]Cl₃, [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ und [Co(NH₃)₆]₂(C₂O₄)₃.4H₂O unter nichtisothermen Bedingungen wurden in Luft und Argonatmosphäre bei 293–1273 K durchgeführt. Die Zersetzung läuft in jeweils drei Stufen ab. Für die kinetische Auswertung der thermischen Zersetzung der Komplexverbindungen aus den dynamischen Gewichtsabnahmekurven wurde der wahrscheinlichste Mechanismus der einzelnen Stufen mit Hilfe von statistischen Analysen ermittelt. Die Zersetzung der Komplexverbindungen wird meist durch Diffusions- und Phasengrenzreaktionen kontrolliert, nur bei der 3. Stufe des Oxalatkomplexes in Argon herrscht statistische Keimbildung. Die AktivierungsenergienE _a der einzelnen Zersetzungsstufen werden berechnet.

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293–1273 — [Co(NH₃)₆]Cl₃, [Co(NH₃)₅Cl]G₂ [Co(NH₃)₆]₂(C₂O₄)₃.4H₂O. . , . , III , . _a .

     

The kinetics of the thermal degradation of calcium carbonate

The decomposition of calcium carbonate fine powder in a flowing nitrogen atmosphere has been investigated by non-isothermal thermogravimetry at heating rates in the range, 10–50 deg min^–1. The analog percentage weight change record was digitized at 1 deg intervals. The resulting data, transformed into dimensionless extents of reaction and calculated rates of reaction, was then subjected to the Arrhenius, Friedman and Generalized Kissinger analyses, using a recently developed FORTRAN program system. The value ofn namely 0.39 ±0.04, resulting when the data is analyzed assuming an nth order reaction, strongly indicates that the most probable rate controlling step is a three-dimensional diffusion process (D4 mechanism), withE=172.4 kJ·mol^–1 andA=1.97·10⁴ K^–1·min^–1. Reasons for the wide disparity in previously reported kinetic data are discussed.

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Zusammenfassung Die Zersetzung von feinpulvrigem Calciumcarbonat im Stickstoffstrom wurde durch nicht-isotherme Thermogravimetrie bei Aufheizgeschwindigkeiten von 10–50 °C/min untersucht. Die analoge prozentuale Gewichtsverlustregistrierung wurde in Intervallen von einem Grad digitalisiert. Die erhaltenen, in solche eines dimensionslosen Reaktionsgradcs überführten Daten und berechnete Reaktionsgeschwindigkeiten wurden der Arrhenius-, der Friedmann- und einer verallgemeinerten Kissinger-Analyse unterzogen, wobei ein kürzlich aufgestelltes FORTRAN-Programm benutzt wurde. Der unter der Annahme einer Reaktion n-ter Ordnung fürn erhaltene Wert von 0.39 ±0.04 ist ein nachdrücklicher Hinweis darauf, daß der geschwindigkeitsbestimmende Schritt höchstwahrscheinlich ein dreidimensionaler Diffusionsprozeß (D4-Mechanismus) mitE=172.4 kJ·mol^–1 undA=1.97·10⁴ K^–1·min^–1 ist. Gründe für die weitreichende Verschiedenheit der bisher mitgeteilten kinetischen Daten werden diskutirt.

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10–50° . , , 1. , , , , , . n- , =0,39 ±0,04 , , e (4 ) E=172, 4 · ^–1 =1,97·10^{4 –1}·^–1. .

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To be presented at the 14th North American Thermal Analysis Society Conference, San Francisco, CA, September 15–18, 1985.