IR-spectroscopic study of the mechanism of pyridine protomation on the surface of HNaY zeolite

The interaction of pyridine with the surface of Y-type decationized zeolite has been studied by IR spectroscopy over a wide temperature range. It has been shown that the first step of the transfer of a hydroxyl proton to a base is the formation of a strong hydrogen bond. The protonated pyridine exists in free and hydrogen-bonded forms.

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. , . .

     

Superacid alumina catalysts II

The acidity and catalytic activity of alumina doped with AlCl₃, CH₃AlCl₂, PCl₅, PCl₃, I₂, Cl₂ and H₂PO₃F were studied. Vapors of AlCl₃ and CH₃AlCl₂ induce superacid sites in alumina, whereas PCl₃ and PCl₅ produce less acidic systems, which nevertheless catalyze the skeletal isomerization of alkenes. The modification of Al₂O₃ with other specified compounds affects only slightly the acidity and catalytic activity of alumina.

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AlCl₃, CH₃AlCl₂, PCl₅, PCl₃, I₂, Cl₂ H₃PO₃F. AlCl₃ CH₃AlCl₂ - . PCl₃ PCl₅ - , . Al₂O₃ - .

     

Mössbauer studies of the thermal decomposition of iron(II) ammonium sulphate hexahydrate

The thermal decomposition of binary copolymers of acrylonitrile with variable amounts of -methylstyrene (2–40%) has been studied atp=10^–2–10^–4 torr andT=0–600°. The decomposition products (solids, liquids and gases) have been characterized by IR and UV spectroscopy, gas chromatography, vapor pressure osmometry and elemental analysis. The decomposition mechanism has been ascertained on the basis of the obtained results.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung der binären Kopolymere von Akrylnitril mit verschiedenen Mengen von -Methylstyrol (2–40%) wurde beip=10^–2–10^–4 Torr undT=0–600° untersucht. Die Zersetzungsprodukte (Festkörper, Flüssigkeiten und Gase) wurden durch IR- und UV-Spektroskopie, Gaschromatographie, Dampfdruck-Osmometrie und Elementaranalyse charakterisiert. Der Zersetzungsmechanismus wurde an Hand der erhaltenen Ergebnisse bestätigt.

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Résumé On a étudié la décomposition thermique des copolymères binaires de l'acrylonitrile avec des quantités variables d'-méthylstyrène (2–40%), àp=10^–2–10^–4 torr etT=0–600°. Les produits de décomposition (solides, liquides et gaz) ont été caractérisés par spectroscopie IR et UV, Chromatographie en phase gazeuse, osmométrie sous pression de vapeur et analyse élémentaire. Le méchanisme de décomposition a été établi à partir des résultats obtenus.

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(2–40%) - p=10^–2–10^–4 =0–600°. (, ) - - , , . .

     

Thermoanalytical investigations on transition metal 2,4-dichlorophenoxyacetates

Solvates of metal 2,4-dichlorophenoxyacetates were investigated by means of DSC and simultaneous TG-DTA. The desolvation temperatures are influenced by the nature and quantity of the solvent molecules, both dependent on the nature of the metal cation and the solvent medium applied for the preparation of the salts.

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Zusammenfassung Solvate von Metall-2,4-dichlorphenoxyacetaten wurden durch DSC und simultane TG-DTA untersucht. Die Temperatur der Freisetzung der Solvatmoleküle wird von ihrer Art und Menge beeinflußt, die ihrerseits von der Natur des Metallkations und dem zur Präparation der Solvate angewandten Lösungsmittel abhängen.

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2,4 . , , .

     

Non-isothermal kinetics of diffusion and its application to thermal analysis

Non-isothermal kinetics of diffusion are derived, extending the fundamental equation of diffusion to non-isothermal conditions, and the equation is solved for a few typical cases. From these theoretical considerations, two methods of analyzing thermoanalytical data of diffusion are proposed. One of the methods is applied to EGA curves of the volatilization of toluene from epoxy resin cured with ethylenediamine. The diffusion constants obtained as a function of temperature for two plate-specimens of different thicknesses at various heating rates are in good agreement with each other. The temperature dependence of the diffusion constant observed for a powdered sample is also in good agreement with those observed for the two plate-specimens.

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Zusammenfassung Die nicht-isotherme Kinetik der Diffusion wird abgeleitet, indem die Grundgleichung der Diffusion auf nicht-isotherme Fälle erweitert und für einige typische Fälle gelöst wird. Von diesen theoretischen Erwägungen ausgehend werden zwei Methoden zur Analyse thermoanalytischer Diffusionsangaben vorgeschlagen. Eine der Methoden wird für die EGA-Kurven der Verflüchtigung von Toluol aus mit Ethyländiamin behandeltem Epoxyharz angewandt. Die an zwei Platten-Arten verschiedener Dicke bei verschiedenen Aufheizgeschwindigkeiten als Funktion der Temperatur erhaltenen Diffusionskonstanten stimmen gut überein. Die an einer pulverförmigen Probe beobachtete Temperaturabhängigkeit der Diffusionskonstante ist ebenfalls in guter Übereinstimmung mit der an den zwei Plattenkörpern erhaltenen.

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Résumé On étudie la cinétique de diffusion en régime non isotherme, en étendant l'équation fondamentale de la diffusion aux cas non isothermes et l'on donne la solution de l'équation pour quelques cas typiques. A partir de ces considérations théoriques, on propose deux méthodes pour analyser les données thermoanalytiques de la diffusion. On applique l'une d'elles aux courbes AGE de stabilisation du toluène à partir des résines époxy traitées à l'éthylène diamine. Les constantes de diffusion obtenues en fonction de la température pour plusieurs vitesses d'échauffement sur deux échantillons en forme de plaquette sont en bon accord, de même que pour des échantillons pulvérulents.

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. . . , , . , .

     

Kinetics of reduction of tris(4,4,4-trifluoro-1-(2-thienyl)-butane-1,3-dionato)ruthenium(III) in methanol

Reduction of tris(4,4,4-trifluoro-1-(2-thienyl)-butane-1,3-dionato) ruthenium(III) in methanol solution containing potassium hydroxide has been studied kinetically. The results suggest outer-sphere complex formation between ruthenium(III) species and methoxide anion.

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(4,4,4--1-(2-)--1,3)(III) . , -.

     

Thermoanalytical studies of organic compounds. part V

This paper deals with the thermal analysis of the new benzoyl, methoxy- and ethoxycarbonyl-3-hydroxybenzisoxazoles by means of derivatograph. In the serial stages of tautomeric, isomeric and decarboxylic transformation, the newN-acylated benzisoxazolin-3-ones, benzoxazolin-2-ones and 3-alkylbenzoxazolin-2-ones were obtained.

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Zusammenfassung Der Artikel befasst sich mit der Thermoanalyse der neuen Benzoyl-, Methoxy- und Äthoxycarbonyl-3-hydroxybenzisoxazolen unter Anwendung der derivatographischen Methode. Die neuen N-acylierten Benzisoxazolin-3-one, Benzoxazolin-2-one und 3-Alkylbenzoxazolin-2-one wurden an Hand der Stufenfolge tautomerer, isomerer und Decarboxilierungs-Umwandlungen erhalten.

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Résumé Le comportement thermique de nouveaux benzoyl, méthoxy et éthoxycarbonyl-3-hydroxybenzisoxazoles a été étudié à l'aide d'un Derivatograph. Lors des étapes successives correspondant aux transformations tautomères, isomères et de décarboxylation, il se forme de nouvelles N-acétylées benzisoxazoline-3-ones, benzoxazoline-2-ones et 3-alkylbenzoxazoline-2-ones.

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-, - -3- -3- . , , , N-a -3-, -2- 3- -2-.

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Part IV. E. Domagalina, T. Sawik, Acta Pol. Pharm. 33/1976/623.

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Work partly supported by Faculty of Medicine, Polish, Academy of Sciences.     

ESR investigation of vanadium-molybdenum oxide catalysts

Upon calcination of vanadium-molybdenum catalysts in air at 500°C two ESR signals are observed. They are attributed to a solid solution of MoO₃ in V₂O₅ (a) and to the incorporation of VO²⁺ into the compound V₂MoO₈ (b).

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500°C - - , MoO₃ V₂O₅, - VO⁺² V₂ MoO₅.

     

Solventless transesterification of methyl methacrylate with ethylene glycol. A kinetic approach

The kinetics of solventless transesterification of methyl methacrylate with ethylene glycol has been studied to establish the optimal conditions for ethylene glycol monomethacrylate synthesis. The kinetic data presented show strong dependence of kinetic parameters on initial reagents ratio.

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Qj . .

     

TG and EGA investigations of the decomposition of magnesium ammonium phosphate hexahydrate by means of the Derivatograph under conventional and quasiisothermal — Quasi-isobaric conditions

An investigation was made of the thermal decomposition of MgNH₄PO₄ · 6H₂O under conventional and under quasi-isothermal—quasi-isobaric conditions. The experiments were carried out with a Derivatograph-suitable for simultaneous TG and EGA examinations. It was found that the thermal decomposition of MgNH₄PO₄·6H₂O consists of three, more or less overlapping partial processes. First 5 moles, then 1 mole of water of crystallization depart, and finally, strictly simultaneously and in an inseparable way, the departure of the ammonia and water of constitution takes place. The three processes can be separated best under quasi-isothermal and quasi-isobaric conditions.

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Zusammenfassung Die Autoren untersuchten die thermische Zersetzung von MgNH₄PO₄·6H₂O unter konventionellen und quasi isothermischen — quasi isobaren Bedingungen. Die Versuche wurden mit einem zur TG- und EGA-Analyse geeigneten Derivatograph-Typ durchgeführt. Die Autoren fanden, daß die thermische Zersetzung von MgNH₄PO₄·6H₂O aus drei mehr oder weniger überlappenden Teilvorgängen besteht. Zuerst werden 5, dann 1 Mol Kristallwasser entfernt, das Konstitutionswasser und Ammoniak werden streng simultan und von einander untrennbar entfernt. Die drei Vorgänge können am besten unter quasi isothermischen und quasi isobaren Bedingungen von einander getrennt werden.

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Résumé Les auteurs ont étudié la décomposition thermique de MgNH₄PO₄·6H₂O dans les conditions conventionelles ainsi que dans des conditions presque isothermes et presque isobares. On a effectué les expériences à l'aide d'un Derivatograph qui se prête aux études simultanées par TG et AGE. Dans les conditions conventionnelles, la décomposition thermique de MgNH₄PO₄·6H₂O s'effectue en trois processus élémentaires qui se recouvrent plus ou moins. Le départ de 5 puis d'une molécule d'eau de cristallisation est suivi de celui d'ammoniac et d'eau de constitution, celui-ci étant strictement simultané et indissociable. Ces trois processus peuvent être mieux séparés si l'on opère dans des conditions voisines du régime isotherme et isobare.

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MgNH₄PO₄·6₂ - - . , TG GA . , MgNH₄PO₄·6₂ . , , . - - .

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The authors wish to thank Prof. E. Pungor for valuable discussions and Mr. M. Arnold for his assistance in performing the experiments.     

Partial oxidation of methane over phosphate

Partial oxidation of methane over unpromoted and promoted iron phosphate catalysts was investigated in the temperature range of 873–953 K in a flow reactor. Using XRD and IR techniques, the bulk and surface structure of the given catalysts have been studied. The modification functions of lanthanum phosphate for partial oxidation of methane were also examined.

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873–953 . - -. .

     

Oxidation of ethylene to ethylene oxide: A tpr study on fresh and aged catalysts

The deactivation of a silver catalyst was investigated after six years of industrial production of ethylene oxide. Temperature-programmed reduction was used to characterize the chemical nature of the silver and its reactivity towards oxygen. The fresh and some aged catalysts were examined, also after different thermal treatments.During the industrial run, the surface species were modified and some oxygen diffused into the bulk of the metal. Aging caused permanent changes in the characteristics of the silver, resulting in a different interaction with oxygen. The TPR spectra exhibited a trend along the reactor axis, suggesting a correlation with the degree of deactivation of the catalyst.

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Zusammenfassung Die Desaktivierung eines Silberkatalysators wurde nach 6-jährigem Einsatz zur industriellen Produktion untersucht. Temperaturprogrammierte Reduktion wurde angewandt, um die chemische Natur des Silbers und dessen Reaktivität gegenüber Sauerstoff zu charakterisieren. Frische und einige gealterte Katalysatoren wurden nach verschiedenen thermischen Vorbehandlungen untersucht. Die Alterung verursachte bleibende Veränderungen in charakteristischen Eigenschaften des Silbers, was in der unterschiedlichen Wechselwirkung mit Sauerstoff zum Ausdruck kommt. Die TPR-Resultate zeigen einen Trend entlang der Reaktorachse, was auf eine Korrelation mit dem Grad der Desaktivierung des Katalysators hindeutet.

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

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The experimental contributions by F. Genoni and G. Valassina are gratefully acknowledged.     

Formation of hexagonal MoO3 upon the decomposition of silica-supported ammonium paramolybdate

Upon the decomposition of silica-supported ammonium paramolybdate, hexagonal MoO₃ is formed at 300–350 °C. Irreversible transformation of hexagonal to rhombic MoO₃ is observed with increasing calcination temperature. The hexagonal MoO₃ structure is probably stabilized by the insertion of ammonium and silicon ions into the lattice of molybdenum trioxide.

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, , 300–359 °C . MoO₃ . MoO₃, , MoO₃.

     

Adsorption and hydrogenation of unsaturated aldehydes over rhodium black

Hydrogenation selectivity of conjugated ethylenic bonds of unsaturated aldehydes over rhodium black is shown to be determined by intramolecular interactions in surface complexes due to the electronic structure of the initial unsaturated aldehydes.

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- , .

     

Generation of model reactions leading to limit cycle behavior

The system of differential equations by Feistel and Ebeling has been generalized. Some new formal kinetic reactions with two internal components, which may exhibit limit cycle behavior have been studied. Based upon the numerical integration of the deterministic models of these reactions the oscillatory character of the systems has been confirmed.

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. , . .

     

The evaporation of potassium from phlogopite

The evaporation of potassium from phlogopite was investigated by roasting phlogopite with different chemical reagents. The possible reactions between reactants and the sample at different temperatures were investigated by thermogravimetry. Gypsum, calcite, sodium chloride, activated carbon, calcium chloride and fluoride were used as chemical reactants. Similar tests were carried out by batch experiments using muffle furnace and tube oven and finally the sample mixtures were heated in a vacuum. The use of a vacuum enabled an almost complete extraction of potassium in solid state at the lowest temperature so far investigated. The structure of phlogopite was shown to be destroyed by raising the temperature. The extraction of potassium from feldspar, a sample from Lohja, Finland was also investigated.

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Zusammenfassung Beim Abrösten von Phlogopit mit verschiedenen chemischen Stoffen wurde das Verdampfen von Kalium aus Phlogopit untersucht. Die möglichen Reaktionen zwischen der Probe und der Reaktionspartnern bei verschiedenen Temperaturen wurden mittels Thermogravimetrie untersucht. Als Reaktant wurden Gips, Kalzit, Natriumchlorid, Aktivkohle, Kalziumchlorid und -fluorid verwendet. Ähnliche Untersuchungen wurden in Reihenexperimenten mittels Muffel- und Röhrenofen und letztlich durch Erhitzen der Proben im Vakuum durchgeführt. Die Anwendung von Vakuum ermöglicht bei den niedrigsten der angewendeten Temperaturen einen fast vollständigen Auszug des Kaliums aus dem Feststoff, Durch Erhöhen der Temperatur wurde die Struktur von Phlogopit nachweislich zerstört. Die Extraktion von Kalium aus einer Feldspatprobe aus Lohja, Finnland, wurde ebenfalls untersucht.

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. . , , , , . , , . , , . , . //.

     

An IR study of the Ziegler system Co(acad)3/Mg(n-butyl)2 in THF

Applying IR spectroscopy for studying the Ziegler system Co(acac)₃/Mg(Bu)₂ (Bu=n-butyl) in tetrahydrofuran, it could be shown that the following reactions take place: reduction of cobalt (III), exchange of the acetylacetonate groups and their interaction with Mg(Bu)₂.

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Co(acac)₃/Mg(Bu)₂ (Bu=-) - , (III), Mg(Bu)₂.

     

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.     

High-temperature X-ray diffraction studies of the formation of V?Mo?O catalyst

High-temperature X-ray diffraction analysis in the temperature range of 553–823 K was used to study the formation and the region of thermal stability of VMo₃O₁₁ being an active component of the V–Mo–O catalyst for acrolein oxidation to acrylic acid.

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553–823 K VMo₃O₁₁, V-Mo-O .

     

Poisoning of Raney nickel catalyst for slurry phase hydrogenation of P-nitrotoluene

The poisoning effect of thiophene, dichloroethane and heavy metal compounds on the catalytic activity of Renay nickel has been investigated and the catalytic activity correlated with the poison concentration. The poisoning occurs in the following order: Hg(II)-chloride>Zn-acetate> Hg(II)-acetate>dichloroethane>thiophene> >Pb-acetate.

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, , . : Hg(II)->Zn->Hg(II)-> >>Pb-.