Phase transformation of ammonium nitrate by thermal factors and inoculation

The reason for the special thermal behaviour of ammonium nitrate (AN) has been examined. Under certain experimental conditions more transition temperatures were obtained than hitherto found (37–42°, 50° and 86°). With Du Pont DSC curves several exothermic peaks or exothermic oscillations were shown after the endothermic peak at 51°, indicating that phase IV had been transformed to metastable phase III, as a consequence of which the IIIII transformation at 86° also became possible. On repeated cycling the exothermic peak decreased or disappeared if the IIIII transformation had developed to a greater extent. A successful IVIII transformation was induced by inoculation of AN with phase III, an unusual procedure in investigating the phase transformation of AN. The use of the method is obvious with regard to the fact that all transformations are controlled by the rate of nucleation.

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Zusammenfassung Die Ursachen des besonderen thermischen Verhaltens von Ammoniumnitrat (AN) wurden untersucht. Unter gewissen Versuchsbedingungen wurden mehrere Übergangstemperaturen erhalten als bisher gefunden wurden (37°–42°, 51° und 86 °C). An Du Pont DSC Thermogrammen wurden mehrere exotherme Peaks oder exotherme Oszillationen nach dem endothermen Peak bei 51 °C nachgewiesen, welche zeigen, daß die Phase IV in die metastabile Phase III umgewandelt wurde. Infolgedessen wurde die Umwandlung IIIII bei 86 °C ebenfalls möglich. Bei wiederholtem Meßzyklus nahm der exotherme Peak ab oder verschwand, wenn die Umwandlung IIIII sich in größerem Maße entwickelte. Eine erfolgreiche IV III Umwandlung wurde durch Inokulierung mit der Phase III von AN induziert, was ein ungewöhnliches Verfahren bei der Untersuchung der Phasenumwandlung von AN ist. Die Vorteile dieser Methode sind offensichtlich, da sämtliche Umwandlungen durch die Geschwindigkeit der Nuklierung geregelt werden.

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Résumé On a étudié les causes du comportement thermique spécial du nitrate d'ammonium. Dans certaines conditions d'expériences, on a obtenu des températures de transition en plus grand nombre qu'il n'avait été trouvé auparavant (37–42 °C, 51 °C et 86 °C). On a mis en évidence sur des enregistrements obtenus à l'aide d'un appareil d'analyse calorimétrique différentielle DSC Dupont, plusieurs pics exothermiques ou oscillations exothermiques après le pic endothermique à 51°C, ce qui indique que la phase IV a été transformée en phase métastable III. Par conséquent, la transformation IIIII à 86 °C devient également possible. Lors du cyclage répété, le pic exothermique diminue ou disparaît si la transformation IIIII s'est développée dans une plus grande mesure. On induit avec certitude une transformation IVIII en inoculant le nitrate d'ammonium avec la phase III, procédure insolite dans l'étude des transformations de phases du nitrate d'ammonium. L'avantage de la méthode est évident, puisque toutes les transformations sont contrôlées par la vitesse de nucléation.

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. , (37–42°, 51° 86 °C). , , 51°C, , IV - III, 86 ° IIIII. , IIIII . IVIII , III, . , .

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The author is grateful to Prof. Z. G. Szabó for helpful criticism and for valuable discussions.     

Iodometric determination of sulphate by a direct thermometric method

A thermometric method has been developed for the determination of sulphate after direct or indirect conversion to chromate. The chromate equivalent to sulphate is determined by direct injection enthalpimetry (DIE) using K1 as a reagent, by measuring the temperature change due to the exothermic reaction taking place. The temperature change is proportional to the concentration of sulphate originally present. The method is suitable for the determination of as low as 10^–4 M sulphate concentration, which means an increase in sensitivity of about tenfold in comparison with that of the thermometric method based on the reaction of sulphate with barium.

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Zusammenfassung Eine thermometrische Methode wurde zur Bestimmung von Sulfat nach direkter oder indirekter Umsetzung zu Chromat entwickelt. Das dem Sulfat äquivalente Chromat wurde mittels direkter Injektionsenthalpimetrie (DIE) unter Anwendung von KI als Reagenz bestimmt, indem die infolge der sich abspielenden exothermen Reaktion auftretende Temperaturänderung gemessen wurde. Die Temperaturänderung ist der Konzentration des ursprünglich vorhandenen Sulfats proportional.Die Methode eignet sich zur Bestimmung von Sulfatkonzentrationen in der Größenordnung von 10^–4 M, was eine etwa zehnfache Erhöhung der Empfindlichkeit im Vergleich zu jener der auf der Reaktion von Sulfat mit Barium beruhenden thermometrischen Methode bedeutet.

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Résumé On a mis au point une méthode thermométrique pour le dosage des sulfates, après conversion directe ou indirecte en chromate. Le dosage du chromate équivalent au sulfate s'effectue par enthalpimétrie d'injection directe en prenant l'iodure de potassium comme réactif et en mesurant les variations de température dues à la réaction exothermique qui se produit. La variation de température est proportionnelle à la concentration en sulfate initialement présent.La méthode se prête au dosage de concentrations en sulfate de l'ordre de 10^–4 M, ce qui signifie que la sensibilité est augmentée de dix fois comparativement à celle de la méthode thermométrique utilisant la réaction au sulfate de baryum.

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. , , , , , . . 10^–4 M, , .

     

Chlorination of V2O5 by CCl4. The proposed reaction mechanism

Initial stage of the reaction of CCl₄ with V₂O₅ has been studied by MS and XPS techniques. According to the proposed mechanism dissociatively chemisorbed CCl₄ transforms to CO₂ via adsorbed COCl₂, while surface vanadium atoms involved are gaining step by step two chlorine atoms before the formation of the volatile end-product VOCl₃.

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CCl₄ V₂O₅ . - CCl₄ CO₂ COCl₂, VOCl₃.

     

13C NMR studies of the interaction of CO with H2 over Rh/La2O3 catalyst

¹³C NMR studies have revealed that the interaction of CO with H₂ over a Rh/La₂O₃ catalyst yields surface particles containing carbonyl groups. Depending on the CO/H₂ ratio, carbonyl groups transform to various products: either alcohols and ethers or acids and esters.

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¹³C , CO H₂ Rh/La₂O₃ , . CO H₂ : .

     

Structural and thermal studies on sisal fibre

Mechanical characteristics of sisal fibre, such as UTS and Young's modulus, have been determined. The thermal degradation of sisal fibre has been observed by running its DSC and TG/DTG.

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Zusammenfassung Die mechanischen Kennwerte (UTS, Young's Modul) von Sisalfasern wurden bestimmt. Der thermische Abbau von Sisalfasern wurde mittels DSC und TG/DTG untersucht.

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, . / .

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The authors wish to thank Dr. R. K. Tiwari, Dr. S. V. Prasad and Dr. M. Patel for their useful suggestions.     

Reaction mechanism and principles of choosing catalysts for selective oxidation at C?H bonds

Reaction mechanism for selective oxidation of organic compounds at C–H bonds is discussed. The criteria of selecting catalysts for these reactions have been formulated; 1) fast heterolytic activation of C–H bonds; 2) relatively slow primary activation of oxygen; 3) fast diffusion of oxygen vacancies; 4) fast electron transfer from the adsorbed substrate to catalyst.

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C–H . : 1) C–H ; 2) ; 3) ; 4) .

     

Thermal decomposition of Y,La and light lanthanide ferulates

The conditions of thermal decomposition of Y, La and light lanthanide ferulates have been studied. On heating, these complexes decomposed in various ways; lanthanum ferulate in four stages, Ce(III) ferulate in three stages, and the ferulates of Y, Pr(III), Nd, Sm, Eu(III) and Gd in two stages, the oxides finally being formed. The complexes lose crystallization water to form anhydrous or hydrated salts, and are then decomposed directly to oxides. Only lanthanum ferulate decomposes to the oxide with intermediate formation of La₂O₂CO₃. The temperatures of oxide formation change periodically with the decrease in the ionic potential in the lanthanide series.

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Zusammenfassung Es wurden die Bedingungen der Zersetzung der Y-, La- und leichten Lanthanidferulate untersucht. Die erhaltenen Komplexe werden beim Erhitzen auf verschiedene Weise zersetzt. Lanthanferulat wird über vier, Ce(III)-Ferulat über drei und die Ferulate von Y, Pr(III), Nd, Sm, Eu(III) und Gd über zwei Zwischenstufen in das entsprechende Oxid überführt. Aus den Komplexen entstehen zunächst unter Verlust von Kristallwasser wasserfreie oder hydratisierte Salze, die dann direkt zu den Oxiden abgebaut werden. Nur Lanthanferulat wird über eine intermediäre Verbindung des Typs M₂O₂CO₃ zum Oxid abgebaut. Die Bildungstemperaturen der Oxide ändern sich periodisch mit abnehmenden Ionenpotential in der Lanthanidenreihe.

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Y, La . . , — , Y, (III) Nd, Sm,Eu(III) Gd — . , , . L₂₂₃. .

     

Kinetics of oxidative regeneration of zeolites

The analysis of the kinetic data on the oxidation of nondesorbed macromolecules in NaX zeolites confirms a hypothesis concerning two mechanisms of deactivation of microporous adsorbents in multicycle processes. An equation to describe the kinetics of two-stepoxidation of nondesorbed substances is suggested.

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NaX. . , .

     

Transverse photothermal deflection spectroscopy (PDS) applied to thermal diffusiyity measurements

Transverse photothermal deflection spectroscopy(PDS) is applied for the determination of thermal diffusivities of solid surfaces. The theory of PDS is briefly recalled and some approximated analytical formulae concerning the transverse configuration are derived. In materials where the thermal diffusivity is smaller than that of the air, the dependence of the deflection angle on the displacement between pump and probe beams is shown to have a minimum that relates to the thermal diffusivity, thereby allowing its straightforward measurement. Measurements carried out on Al₂O₃ samples with different porosities at room temperature show a good agreement between experiment and theory.

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Zusammenfassung Die transverse photothermische Reflektionsspektroskopie (PDS) wird zur Bestimmung der thermischen Diffusivität von festen Oberflächen herangezogen. Die Theorie der PDS wird kurz dargelegt und einige sich auf die transverse Konfiguration beziehenden analytischen Näherungsgleichungen abgeleitet. Es wird gezeigt, daß bei Materialien mit kleinerer thermischer Diffusivität als Luft die Abhängigkeit des Deflektionswinkels von der Ablenkung zwischen Pumpen- und Probenstrahl ein Minimum aufweist, das mit der thermischen Diffusivität im Zusammenhang steht und somit deren zuverlässige Messung ermöglicht. An Al₂O₃-Proben unterschiedlicher Porosität bei Raumtemperatur ausgeführte Messungen zeigen gute Übereinstimmung von Experiment und Theorie.

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. , . , , , , . , , .