Calculation of the rate of SO2 oxidation to SO3

Approximate equation to calculate the effectiveness factor of catalyst for SO₂ oxidation to SO₃ has been derived. Calculated data agree well with those predicted by a quasi-homogeneous model.

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. .

     

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 . , , , , , .

     

Mechanism of the thermal decomposition of 3CaO·Al2O3·6D2O

The mechanism of the step I and step II of thermal decomposition of 3CaO · Al₂O₃ · 6D₂O was studied. The presence of Ca(OD)₂ was proved in the products of the first step of decomposition. In the calorimeter cell of the Dupont 990 thermoanalyser the enthalpy changesH _r,I=59.2kJ/mole D₂O for step I (210–410°) andDH _rII,1=69.0 kJ/mole D₂O for the first fast part of the step II (stage 1 of the step I, encompassing the temperature interval 410–560°) were measured. This indicates that the dissociation of Ca(OD)₂ is not the only transition taking place in the first fast part (stage 1) of the step II.

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Zusammenfassung Der Mechanismus der I und II Stufe der thermischen Zersetzung von 3CaO · Al₂O₃ · 6D₂O wurde untersucht. Die Gegenwart von Ca(OD)₂ wurde in den Produkten der ersten Zersetzungsstufe nachgewiesen. In der Kalorimeterzelle des Thermoanalysers Dupont 990 wurde die EnthalpieänderungenH _r,i 59.2 kJ/Mol D₂O für Stufe I (210 bis 410°) undH _r,II,I=69.0 kJ/Mol D₂O für den ersten schnellen Teil der Stufe II (»Etappe 1 der Stufe II «) im Temperaturbereich von 410 bis 560° gemessen. Dies zeigt, daß die Dissoziation von Ca(OD)₂ nicht der einzige Übergang in der ersten, schnellen Phase (Etappe 1) der Stufe II ist.

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Résumé On a étudié le mécanisme des deux premières étapes de la décomposition thermique de 3CaO · Al₂O₃ · 6D₂O. La présence de Ca(OD)₂ a été mise en évidence dans les produits de la première étape de décomposition. Les variations d'enthalpie correspondant à la première et à la deuxième étape de la décomposition ont été mesurées à l'aide de la cellule calorimétrique du thermoanalyseur Dupont 990; elles s'élèvent respectivement àH _i,I= 59.2 kJ/mole D₂O pour l'étape I (210–410°) etH _r,II,1= 69.0 kJ/mole D₂O pour la première partie, rapide, de l'étape II («stade l de l'étape II », couvrant l'intervalle 410–560°). Ceci indique que la dissociation de Ca(OD)₂ n'est pas la seule transition qui ait lieu dans la première partie (stade 1) de l'étape II.

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I II · l₂₃ · 6D₂O. I Ca(OD)₂. 990 (210–410°) H_r,I=59.2 / D₂O, II ( 1 II 410–560°) _r,II,I= =69.0 / D₂O. , Ca(OD)₂ , ( I) II.

     

On the deactivation of Fe2O3?MoO3/SiO2 catalysts in the oxidation of methanol to formaldehyde

The deactivation behavior of Fe₂O₃–MoO₃/SiO₂ catalysts with different Fe₂O₃+MoO₃ content in the oxidation of methanol to formaldehyde is investigated. A simplified reaction-deactivation kinetic model is presented and used to compare and discuss the different behaviors.

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Fe₂O₃–MoO₃/SiO₂ Fe₂O₃+MoO₃ . : -.

     

The thermal dehydration of Sr(HCOO)2·2(H,D)2O. Influence of the isotopic substitution on the kinetics

The kinetics of thermal dehydration of Sr(HCOO)₂·2(H, D)₂O were investigated using a dynamic thermogravimetric technique. Differences were found when the hydrogen was partially substituted by deuterium. These differences were explained by means of a microscopic approach based on the static and dynamic microscopic properties.

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Zusammenfassung Die Kinetik der thermischen Dehydratisierung von Sr(HCOO)₂·2(H, D)₂O wurde mittels dynamischer Thermogravimetrie untersucht. Bei partieller Substitution von Wasserstoff durch Deuterium wurden Unterschiede gefunden, die durch eine auf den statischen und dynamischen mikroskopischen Eigenschaften beruhende Betrachtungsweise erklärt werden.

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Sr(HCOO)₂ · 2(H, D)₂O. , .

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The authors whish to thank Dr. J. M. Pastor for valuable discussions, and Prof. O. Garcia of the Instituto de Quimica Inorgánica Elhuyar (C.S.I.C.) for the use of the experimental devices.     

Crystallization of glasses in the system SiO2-Li2O-TiO2-Al2O3, investigated in situ at high temperature by XRD and DTA methods

The processes of crystallization of fibres (diameter 10–15m) and coarse powders (grain size 500–1000m) with four compositions in the system SiO₂-Li₂O-TiO₂-Al₂O₃ were studied by conventional and in situ high-temperature XRD, DTA, SEM and optical microscopy. Activation energies of crystallization and morphological indices were deduced from the kinetic curves obtained by recording the high-temperature XRD peak intensity as a function of time. The glass-ceramic fibres drawn from compositions which exhibit glass-inglass phase separation show prevailing not-oriented bulk crystallization, whereas prevailing surface crystallization was found for single-phase glass fibres. Homogeneously-dispersed crystallization was obtained on heating fibres of these compositions. The partially cocrystallized glass fibres of eutectic composition between Li-metasilicate and-spodumene gave rise to a very fine and homogeneously-dispersed sub-microstructure.

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Zusammenfassung Die Prozesse der Kristallisation von Fasern (Durchmesser 10–15m) und groben Pulvern (Korngröße 500–1000m) von SiO₂-LiO₂-TiO₂-Al₂O₃ in vier verschiedenen Zusammensetzungen wurden mittels herkömmlicher und in situ XRD, DTA, SEM und optischer Mikroskopie untersucht. Aktivierungsenergien der Kristallisation und morphologische Indices wurden aus den durch Registrierung der Intensität der Hochtemperatur-XRT-Peaks in Abhängigkeit von der Zeit erhaltenen kinetischen Kurven ermittelt. Die aus Gemischen einer die Glas-in-Glas-Phasentrennung bedingenden Zusammensetzung gezogenen Glas-Keramik-Fasern zeigen vorwiegend eine nicht-orientierte Bulk-Kristallisation, während vorherrschend Oberflächenkristallisation bei Einphasen-Glasfasern festgestellt wurde. Eine homogen verteilte Kristallisation wurde beim Erhitzen der Fasern dieser Zusammensetzungen erhalten. Bei partiell ko-kristallisierten Glasfasern einer eutektischen Mischung von Li-Metasilikat und (-Spodumen liegt eine sehr feine und homogen-disperse Submikrostruktur vor.

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( 10–15 ) ( 500–1000 ) SiO₂-Li₂O-iO₂AL₂O₃ , , . , - . , --, ë, - . - . — - - - .

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This work was supported by the Italian C. N. R., Progetto Finalizzato Chimica Fine e Secondaria — Sottoprogetto Metodologie.

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We are indebted to Dr. B. Locardi of Stazione Sperimentale del Vetro, Murano (Venice) for furnishing the initial glasses and fibres.

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We are also indebted to the G. Giacomello Institute (C. N. R., Rome) for furnishing the computer programme for the unit cell parameter refinement. Assistance by M. Pistolato and F. Venuda in the experimental work is gratefully acknowledged.     

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.     

Effect of electronic interaction between metal and support: How the nature of Ru/Al2O3 is modified

It is a well known fact that when supported on different supports, a transition metal may show different catalytic behavior. In some cases it is claimed that the differences in the acidity of supports are due to this phenomenon. In this work, by adding increasing amounts of MgO to Al₂O₃, the number of acid sites and hence the acidity of Al₂O₃ were monotonically decreased. The behavior of Ru supported on these mixed supports was investigated with IR, and it is concluded that the interaction between metal and acid sites on the surface is the most important factor for the changing properties.

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, , . . Al₂O₃ MgO Al₂O₃. Ru -, , -.

     

Kinetic data on the interaction between triplet anthraquinone and 2-naphthol in oxygen

During the photooxidation of ethylbenzene in the presence of 2-naphthol a new interaction has been found between the sensitizer anthraquinone and the inhibitor. The quantum yield and the kinetics of this interaction have been investigated in the temperature interval of 28–98°C.

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-, , 28–98°C , .

     

The influence of the structure and composition of complexes of the type CuA2X2 on the courses of their thermal decomposition

The influence of different degrees of distortion of the coordination polyhedra in some Cu(II) complexes on the courses of their thermal destruction was studied. It was found that differences in the thermal stability and stoichiometry of thermal decomposition may be satisfactorily explained by the different degrees of distortion of the coordination polyhedra in the Cu(II) complexes under discussion. This fact appears to be significant with respect to the chemical reactivities of these complexes, though the influence of other factors cannot be excluded.

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Zusammenfassung Der Einfluß der verschiedenen Grade der Koordinations-Polyeder-Verzerrung in einigen Cu(II) Komplexen auf den Verlauf ihrer thermischen Zersetzung wurde untersucht. Es wurde festgestellt, daß Unterschiede in der thermischen Stabilität und der Stöchiometrie der thermischen Zersetzung durch die verschiedenen Verzerrungsgrade der Koordinations-Polyeder in den erörterten Cu(II) Komplexen befriedigend erklärt werden können. Diese Tatsache scheint hinsichtlich der chemischen Reaktivität dieser Komplexe von grosser Bedeutung zu sein, obwohl der Einfluß anderer Faktoren nicht ausgeschlossen werden kann.

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Résumé On a étudié l'influence des différents degrés de distortion des polyhèdres de coordination sur l'allure de leur décomposition thermique, dans le cas de quelques complexes du Cu(II). On a trouvé que les différences de stabilité thermique et de stoechiométrie pouvaient expliquer de manière satisfaisante les différents degrés de distortion des polyhèdres de coordination dans les complexes du Cu(II) étudiés. Ce fait semble être plutôt significatif de la réactivité chimique de ces complexes, bien que l'influence d'autres facteurs ne doive pas être exclue.

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Cu(II) . , -, Cu(II). , -, , .

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Presented at the 7th Czechoslovak National Conference on Thermal Analysis (TERMANAL); The High Tatras, 1976.     

Catalytic desulfurization of ethanethiol over zinc-forms of NaX zeolites

Zinc exchanged zeolite X was found to catalyze effectively the dehydrosulfurization of ethanethiol. The catalytic activity correlated linearly with the degree of ion exchange and increased with the reaction temperature. The role of zinc cations in the reaction examined is discussed and suggestions concerning the reaction mechanism are put forward.

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X, Zn, . . .

     

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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-. , , , .

     

Depolymerization kinetics of the polymer formed in the reaction of 1-bromobutane on unmodified alumina

The slow processes accompanying the reaction of 1-bromobutane on unmodified alumina have been studied. Butenes and octane are formed via depolymerization of a low polymeric complex formed from the reaction product. The activation energy for the formation of products from the polymer has been determined.

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, 1- . , , , , . .

     

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

     

The thermal decomposition of cerium(III) nitrate

The thermal decomposition of anhydrous Ce(NO₃)₃ has been studied. The thermal decomposition reaction is described by the second order kinetic equation, [1/(1–)]–1=kt. The apparent activation energy was determined asE _a=104 kJ mol^–1 while the enthalpy of the reaction was estimated asH _r=111.1 kJ mol^–1. The decomposition reaction differs from that observed for Nd(NO₃)₃.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von wasserfreiem Ce(NO₃)₃ wurde untersucht. Die thermische Zersetzung wird durch die Geschwindigkeitsgleichung zweiter Ordnung[1/(1–)]–1=kt, beschrieben. Für die scheinbare Aktivierungsenergie wurde ein Wert von 104 kJ mol^–1 und für die Enthalpie der Reaktion ein Wert von 111,1 kJ mol^–1 ermittelt. Die Zersetzungsreaktion unterscheidet sich von der für Nd(NO₃)₃.

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. : [1/(1–)]– 1=kt. a, 104 · ^–1, H _r, 111.1 · ^–1. .

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The authors wish to thank the Council for Scientific and Industrial Research and the University of Pretoria for financial assistance.     

Thermal analysis of magnesium hydroxide

Natural brucite and two precipitated Mg(OH)₂ samples were analysed in a simultaneous TG-DTG-DSC analyser. The initial dehydroxylation temperature of natural brucite is lower than those of the precipitated samples, but the maximum and final temperatures of the former are higher than those of the latter. The maximum temperatures of individual samples obtained from DTG and DSC curves are almost the same. Heats of reaction derived from peak areas for the three samples are not exactly the same, as they are influenced by the specific surface area of the individual sample. Activation energies deduced by Freeman and Carroll's method are very different from one another. This is attributed to the difference in pressure when the sample is crimped. A linear relationship is observed between the deduced activation energy and the specific height of the DSC peak.

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Zusammenfassung Natürlicher Brucit und zwei gefällte Mg(OH)₂-Proben wurden in einem simultanen TG-DTG-DSC-Analysator geprüft. Die Anfangstemperatur der Dehydroxylierung des natürlichen Brucits ist niedriger als die der gefällten Proben, doch sind Maximal- und Endtemperaturen des ersteren höher als jene der letzteren. Die an Hand von DTG und DSC-Kurven erhaltenen Maximaltemperaturen der einzelnen Proben sind fast identisch. Die aus den Peakflächen der drei Proben errechneten Reaktionswärmen sind nicht genau dieselben, da sie von der spezifischen Peakfläche der einzelnen Proben beeinflußt werden. Die mittels der Methode von Freeman und Carroll abgeleiteten Aktivierungsenergien sind von einander sehr verschieden. Sie werden den Unterschieden im Druck bei dem Schrumpfen der Probe zugeschrieben. Ein linearer Zusammenhang zwischen der abgeleiteten Aktivierungsenergie und der spezifischen Höhe der DSC-Peaks wurde beobachtet.

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Résumé La brucite naturelle et deux échantillons de Mg(OH)₂ précipités ont été étudiés par TG-TGD et DSC simultanées. La température initiale de la déshydroxylation de la brucite naturelle est plus faible que celle des deux échantillons précipités, mais les températures maximale et finale de déshydroxylation de la brucite sont plus élevées que celles des échantillons précipités. Les chaleurs de réaction déduites de l'aire des pics DSC des trois échantillons ne sont pas exactement les mêmes, puisqu'elles sont influencées par l'état de surface des échantillons individuels. Les énergies d'activation trouvées en appliquant la méthode de Freeman et Carroll sont très différentes les unes des autres. Elles sont attribuées à la différence de pression au niveau de l'échantillon. On a observé une relation linéaire entre l'énergie d'activation déduite et la hauteur spécifique du pic DSC.

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Mg(OH)₂ -- . , , - , . - , , . , , , , . , —, , . - .

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The authors wish to thank Dr. T. C. W. Mak, Department of Chemistry, The Chinese University of Hong Kong, for taking the X-ray diffraction data.     

Modelling of quantitative DTA equipment I. Electric analog approach

For an electric model, relationships have been established as a function of the DTA baseline shift, the intensity of the signal, the slope of the leading edge, the heating rate, the thermal resistance of the heating disc built into the DTA apparatus, the contact resistance between the disc and the sample holders, and the heat resistance between the two measuring sites. Some of the relationships obtained supported knowledge acquired earlier by other approaches, and some furnished new information. The limits of use of this simple model are indicated.

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Zusammenfassung Unter Anwendung eines elektrischen Modells wurden Zusammenhänge als Funktion der Verschiebung der Basislinie der DTA, der Signalintensität, der Steile der Leitkante, der Aufheizgeschwindigkeit, des Wärmewiderstandes der in das DTA-Gerät eingebauten Heizscheibe, des Kontaktwiderstandes, zwischen Scheibe und Probenbehälter und des Wärmewiderstandes zwischen den beiden Meßstellen ermittelt. Ein Teil der erhaltenen Zusammenhänge bestätigte von anderen Annäherungen her bereits vorliegende Kenntnisse, ein anderer Teil lieferte neue Informationen. Auf die Grenzen und der Nutzen dieses einfachen Modells wurden hingewiesen.

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Résumé A l'aide d'un modèle électrique, on a établi des relations décrivant l'influence de la dérive de la ligne de base ATD, de l'intensité du signal, de la pente du bord du pic, de la vitesse de chauffage, de la résistance thermique du disque de chauffage incorporé dans l'appareil ATD, de la résistance de contact entre le disque et les porte-échantillons et enfin, de la résistance thermique entre les deux points de mesure. Une partie des relations obtenues confirme les connaissances déjà acquises par d'autres approches, l'autre partie fournit des renseignements nouveaux. Les limites d'utilisation de ce modèle simple sont indiquées.

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, , , , , , , . , — . .

     

Reduction kinetics of NiO-MoO3 catalysts

Reduction kinetics of NiO–MoO₃ catalysts in H₂ at 573–723 K has been studied. Reduction activation energies E_a have been determined. The degree of NiO–MoO₃ reduction is shown to increase with increasing NiO content.

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NiO–MoO₃ H₂ 573–723 . E NiO–MoO₃ . , NiO–MoO₃ NiO .

     

Catalytic activity of tantalum hydride in parahydrogen conversion

The kinetics of parahydrogen conversion were studied on tantalum hydride at a hydrogen pressure of 2 Torr, in the temperature range 20–100 °C. For samples with high hydrogen content (H/Ta>0.7) the Arrhenius plot shows a distinct break at 52 °C near to the order-disorder transition temperature. For the ordered -Ta hydride phase the activation energy and preexponential factor are lower than those for the disordered phase of the Ta-H system.

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- 2 20–100°C. (H/Ta>0,7) 52°C -. - Ta- - Ta-H.