Determination of the active surface of supported oxide catalysts on the basis of their reduction rate

A method for the determination of the active surface of supported oxide catalysts, based on measurement of their rate of reduction with carbon monoxide has been developed. The surface of silica gel-supported CuO was measured. The catalytic activity of the samples was found to be proportional to their active surface.

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, . , . , .

     

Methanol formation on Cu/ZnO catalysts,measured by High Pressure DSC

The activity of copper containing catalysts for the formation of methanol from CO and H₂ is investigated with High Pressure DSC. The activity is measured at 40 atm. and 230 C. The DSC signal has been calibrated with melting experiments with tin under reaction conditions. Comparison with flow reactor measurements shows a good relation with the DSC experiments.

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Zusammenfassung Die Aktivität kupferhaltiger Katalysatoren bei der Bildung von Methanol aus CO und H₂ wurde mittels Hochdruck-DSC untersucht. Sie wurde bei 40 bar und 230 C gemessen.Die Eichung des DSC-Signals erfolgt mittels Schmelzen von Zinn unter Reaktionsbedingungen. Ein Vergleich mit Messungen im Strömungsreaktor zeigte eine gute Korrelation mit den DSC-Ergebnissen.

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- , . 40 230. . .

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We express our thanks to Dr. E. C. Kruissink and Drs. W. Glasz for delivery of the catalysts and measurement of the reactor activities.     

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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Thermogravimetric and kinetic study of a clodronic acid complex formed with sodium

Thermal stability of the clodronic acid complex formed with sodium (Na₂CCl₂(HPO₃)₂ ·4H₂O) was studied using both dynamic and isothermal thermogravimetric analyses as well as mass spectra. The thermal decomposition has two stages: dehydration and loss of two molecules of hydrogen chloride. Using the isothermal TG data the first step was found to be a phase-boundary reaction while the second step obviously cannot be described with just one reaction mechanism. The final residue of the dynamic TG analyses above 810 K was found to be sodium metaphosphate.

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Zusammenfassung Sowohl mittels dynamischer und thermogravimetrischer Untersuchungen als auch and Hand von Massenspektren wurde die thermische Stabilität des mit Natrium gebildeten Säurekomplexes Na₂CCl₂(HPO₃)₂·4H₂O untersucht. Die thermische Zersetzung vollzieht sich in zwei Schritten: Dehydratation und Verlust von zwei Molekülen HCl. Auf Grund der isothermen TG Angaben ist der erste Schritt eine Phasengrenzreaktion, während der zweite Schritt mit einem einzigen Reaktionsmechanismus nicht eindeutig beschrieben werden kann. Das Endprodukt der DTG Analyse oberhalb 810 K erwies sich als Natriummethaphosphat.

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-Na₂CCl₂/HPO_3/2·4H₂O — , - . , , , . , , . 810 .

     

Decomposition of dimethyl sulfide in the presence of Al2O3, and catalyst deactivation

The catalytic decomposition of dimethyl sulfide has been studied over the temperature range of 400–500 °C. The main reaction products are methylmercaptane, H₂S and methane. Catalyst deactivation is due to its coking during the reaction. The possibility of oxidative catalyst regeneration at 550 °C has been shown.

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400–500°C. , . , . 550°C.

     

Thermoanalytical investigations of thallous nitrate

Thallous nitrate was investigated using TG, DTA, and DSC in conjunction with gas chromatography and X-ray diffraction analysis. TG showed a weight loss beginning at 380° with a 50 percent loss by 520°. This weight loss was demonstrated to be caused by boiling rather than thermal decomposition. The DTA extrapolated onset temperature for the boiling was 467°. Two solid-solid transition points and the melting point were determined by DTA to be 77, 145, and 207°, respectively. Heat of transition values determined by DSC were 0.15 kcal/mole at 77°, 0.87 kcal/ mole at 145°, and 2.18 kcal/mole for the melting at 207°.

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Zusammenfassung Thallium(I)nitrat wurde mittels TG, DTA und DSC, mit Gaschromatographie und Röntgendiffraktionsanalyse gekoppelt, untersucht. TG zeigte einen beginnenden Gewichtsverlust ab etwa 380° und einen Verlust von 50% bis 520°. Es wurde gezeigt, daß dieser Gewichtsverlust eher vom Sieden als von der thermischen Zersetzung verursacht wird. Die aus DTA-Daten extrapolierte Anfangs-Siedetemperatur war 467°. Die Fest-festphasen Übergangspunkte und der Schmelzpunkt lagen, wie durch DTA ermittelt, bei 77, 145, bzw. 207°. Die mittels DSC bestimmten Wärmen der Übergangswerte betrugen 0.15 kcal/Mol bei 77°, 0.87 kcal/Mol bei 145° und 2.18 kcal/Mol für das Schmelzen bei 207°.

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Résumé On a étudié le nitrate de thallium(I) par TG, ATD et DSC conjointement à la Chromatographie en phase gazeuse et à l'analyse par diffraction des rayons X. La TG révèle une perte de masse à partir d'environ 380°, avec une perte de 50 p. c. à 520°. On montre que cette perte de masse est provoquée par l'ébullition plutôt que par la décomposition thermique. La température initiale de l'ébullition, extrapolée à partir des données ATD, est de 467°. Deux points de transition solide-solide ainsi que le point de fusion ont été déterminés par ATD et correspondent aux températures respectives de 77, 145 et 207°. Les valeurs des chaleurs de transition ont été déterminées par DSC: 0.15 kcal, mol^–1 à 77°, 0.87 kcal. mol^–1 à 145 et 2.18 kcal. mol^–1 pour la fusion à 207°.

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, , - . , 380° 50% 520°. , , . 467°. - , , 77, 145 207°. , , 0.15 / 77°, 0,87 / 145° 2.18 / 207°.

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The authors thank F. J. Conrad and W. J. Andrzejewski for gas analysis results and G. T. Gay for X-ray diffraction analyses.This work was supported by the United States Department of Energy.     

Thermoanalytical assessment of the quality of edible and technical oils

An investigation of the thermal decomposition of fish oils and motor lubricating oils resulted in the elaboration of a new method, which, by utilizing the relationship between the temperatures of mass losses and the changes in the cnemical composition due to the oxidative and hydrolytic decomposition of fish oils and to the processes occuring in lubricating oils in the course of their service in the oils system of combustion engines, allows estimations of the physicochemical properties of these oils.

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Zusammenfassung In Zusammenhang mit der Ausarbeitung einer neuen Methode, die die Abschätzung der physikalisch-chemischen Eigenschaften von Fischölen und Motorschmierölen ermöglicht, wurde eine Untersuchung über die thermische Zersetzung dieser Öle durchgeführt. Als Grundlage dafür diente der Zusammenhang zwischen der Masseverlusttemperatur und der mit der oxidativen bzw. hydrolytischen Zersetzung von Fischölen und den Alterungsprozessen von Motorschmierölen in Verbrennungsmotoren in Verbindung stehenden Veränderung der chemischen Zusammensetzung.

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Thermal and spectroscopic study of the solid complexes of furan-2-hydroxamic acid and several divalent metallic cations

Solid crystalline complexes of furan-2-hydroxamic acid (FHA) and six metallic divalent cations (Ca(II), Ba(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), and Cd(II)) were prepared. In all cases the stoichiometry was 2(FHA)1 (cation). The solids were characterized by elemental analysis, TG, DSC and IR techniques.

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Zusammenfassung Es wurden feste, kristalline Komplexe von Furan-2-hydroxamsäure (FHA) und sechs verschiedenen bivalenten Metallkationen hergestellt: Ca(II), Ba(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) und Cd(II). Die stöchiometrische Zusammensetzung betrug in allen Fällen 2(FHA)1(Kation). Die Feststoffe wurden mittels Elementaranalyse, TG-, DSC- und IR-Techniken charackterisiert.

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-2- , , , , . : 21. , , .

     

On the change of thermal parameters in a glass during a Na/Tl ion-exchange-characterized by DTA measurements

The Na/Tl exchange is investigated in two silicate glasses (Na₂O·2SiO₂ and crown-flint KF₃) by estimation of concentration or refractive index profiles, resp. (c _Tl(x) orn(x)). The forms of the profiles are discussed in connection with changes of the glass transition temperature T_g owing to an increase of Tl₂O contents, determined by DTA on homogeneous glass samples. During the Na/Tl exchange the local and temporal enlargement of the Tl₂O content causes a drastic decrease ofT _g(x, t) values and of the viscosity (x, t), which yields a remarkable acceleration of the Na/Tl interdiffusion.

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Zusammenfassung Der Na/Tl-Austausch wird in zwei Silicatgläsern (Na₂O.2SiO₂ und Kron-Flintglass KF3) anhand der Bestimmung von Konzentrations- oder Brechzahlprofilen (c _Tl(x) odern(x)) untersucht. Die Profilformen werden im Zusammenhang mit Änderungen der Glastransformations-TemperaturT _g bei steigendem Tl₂O-Gehalt diskutiert, die mittels DTA an homogenen Glasproben bestimmt wurden. Während des Na/Tl-Austausches verursacht die lokale und zeitliche Erhöhung des Tl₂O-Gehaltes ein drastisches Absinken derT _g(x, t)-Werte bzw. der Viskosität (x, t), das zu einer bemerkenswerten Beschleunigung der Na/Tl-Interdiffusion führt.

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(Na₂O.2SiO₂ «») Na/Tl ₁(x) 321in(x). , , . Na/Tl _g(, t) i (x,t), Na/Tl .

     

Hydrocarbon cool flame-induced transformations of alkali metal chlorides

Studies of the effect of stabilized cool flame propane oxidation on alkali metal chlorides have revealed the partial removal of surface chlorine and the formation of alkali and formiate. Formiate formation was tentatively detected by IR spectroscopy. Excess heating (up to 23°C) established on such surfaces in the zone of cool flame compared to untreated ones, can be due to the recombination of surface radicals.

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. , . . , . , 23°C, .

     

Formation of methane in methanol synthesis on zinc-chromium catalysts

The rate of methane formation on zinc-chromium catalysts is described by zero-order rate law, If the catalyst is activated by copper, the rate of methane formation increases due to a decrease in the activation energy of the reaction. Presumably the formation of methane and methanol takes place on different active centers.

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, . , . , .

     

IR spectroscopic studies of CO interaction with surface zirconium hydrides

IR spectroscopic studies of CO interaction with surface zirconium hydrides have revealed that it proceeds through a step of CO adsorption on these hydrides at 163–273 K with the subsequent insertion of CO across the Zr-H bonds at T>293 K and the formation of surface formyl compounds.

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CO . , CO 163–273 CO Zr-H 293 .

     

Study of the thermal decomposition of solids in a fluidized bed,II

In order to eliminate the errors of the TG method with a static layer, and to determine the influence of the heating rate, the composition of the carrier gas and the particle size of the solids, a method of thermal gas evolution from a fluidized bed (FTGE) with continuous and linear increase of temperature was worked out and the thermal decomposition of diammonium hydrogen phosphate was followed. This method gives reproducible results and makes possible the determination of the apparent activation energies and kinetic parameters.

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Zusammenfassung Um die Fehler der TG Methode unter fixierten Verhältnissen zu eliminieren, den Einfluß der Temperaturerhöhung, der Zusammensetzung des Trägergases und des Ausmaßes der Festkörper zu klären, wurde eine thermogasanalytische Methode im fluidisierten Bett (FTGE) mit kontinuierlichem und linearem Temperaturanstieg entwickelt und die thermische Zersetzung des Diammonium-biphosphates verfolgt. Man erhielt mit dieser Methode reproduzierbare Ergebnisse. Sie ist zur Bestimmung der scheinbaren Aktivierungsenergien und kinetischer Parameter geeignet.

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Résumé Dans le but d'éliminer les erreurs des procédés thermogravimétriques avec couches fixes, et de mettre en évidence l'influence de la vitesse d'échauffement de la composition du gaz porteur et de la dimension des solides, on a développé une méthode d'analyse des gaz dégagés, avec lit fluidifié et élévation de la température continue et linéaire. On a suivi ainsi la décomposition thermique de (NH₄)₂HPO₄. Cette méthode donne des résultats reproductibles et rend possible la détermination des énergies d'activation apparentes et des paramètres cinétiques.

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Some parts presented at the IIIrd Analytical Conference, Budapest, 1970     

Chloride ion oxidation on various Pt surfaces in the presence of adsorbing organic substance

While chlorine evolution in the low overpotential region takes place preferentially on the weakly adsorbing surface sites, in the presence of cyclohexene the strongly adsorbing region is involved. This change in the reaction zone is the result of the occurrence of a new reaction which dominates the recombination of chlorine atoms.

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, . , .

     

Role of high temperature hydrogen treatment in n-hexane aromatization over Pt/Al2O3 catalyst. Temperature programmed reaction study

Ultrazet zeolites (Polish counterparts of the ZSM-5 zeolite) with SiO₂/Al₂O₃ ratios ranging from 40 to 186, have been studied to elucidate the correlation of SiO₂/Al₂O₃ ratio with transformation of the orthorhombic into monoclinic symmetry in the zeolite (during preparation), cracking reaction of n-hexane and 3-methylpentane and zeolite acidity.

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( ZSM-5) SiO₂/Al₂O₃ 40 186 SiO₂/Al₂O₃ ( ), - - .

     

Problems of non-linear theory in differential scanning calorimetry

The problems of DSC non-linear theory, connected with the dependence of the thermophysical parameters upon the temperature, are discussed. The changes in thle form of the thermal energy curve recorded by the device as results of the thermaconductivity jump and heat capacity shift taken into account in the course of transformation are shown. A correct non-linear DSC model is formulated. The mather matical apparatus and some simplifying notions for calculation with the non-lineamodel are suggested. The interpretation of a calorimetric curve of an adiabatic scan. ning microcalorimeter over a pretransition range of temperatures is given as an example

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Zusammenfassung Der Beitrag erörtert das Problem der nicht-linearen DSC-Theorie im Zusammenhang mit der Abhängigkeit der thermophysikalischen Parameter von der Temperatur. Die Änderungen der durch das Gerät registrierten Form der Wärme-Kraft-Kurve rühren, wie gezeigt wird, von einer jähen Änderung der Wärmeleitfähigkeit her und Änderungen der Wärmekapazität spielen im Laufe des Prozesses ebenfalls mit. Ein korrektes nicht-lineares DSC-Modell wird formuliert. Der mathematische Apparat und einige vereinfachende Begriffe zur Errechnung des nicht-linearen Modells werden vorgeschlagen. Als Beispiel wird die Interpretation einer kalorimetrischen Kurve eines adiabatischen Scanning-Mikrokalorimeters gegeben, das den Vor-Übergangs-Bereich von Temperaturen erfaßt.

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Résumé L'article discute les problèmes concernant la théorie de l'analyse calorimétrique différentielle (DSC) non linéaire, en rapport avec le fait que les paramètres thermophysiques dépendent de la température. On montre que les variations de forme de la courbe enregistrée par l'instrument résultent d'un saut de conductibilité thermique et d'un changement de chaleur spécifique lors de la transformation. On donne un modèle correct de DSC non linéaire. On propose un traitement mathématique et quelques notions simplificatrices pour le calcul du modèle non linéaire. On donne comme exemple l'interprétation d'une courbe; calorimétrique fournie par un analyseur microcalorimétrique adiabatique, dans le domaine de température précédant la transition.

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, . . . . .

     

Electroreduction of dinitrogen in a Ti(III)?Mo(III)-guanidine system

Dinitrogen reduction on a mercury cathode has been studied in an alkaline methanol solution with guanidine buffer (pK=13.6) in the presence of homogeneous catalysts (alkoxy complexes of Mo(III) and Ti(III). As is found, dinitrogen electroreduction occurs on the electrode surface. The reaction rate is determined by the rate of electron transfer.

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(pK=13,6) - Ti(III) Mo(III). , . .

     

Routes of catalytic oxidation of o-xylene to phthalic anhydride

Relative reactivity of o-xylene, o-tolualdehyde, phthalide, and phthalane and the rate of phthalic anhydride formation from them have been determined. The main route of o-xylene oxidation to phthalic anhydride is due to the o-arrangement of methyl groups, proceeding through bicyclic products, such as dihydrobenzofuran (phthalane) and 3,4-benzofuran.

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-, - , , . - - : () 3,4-.

     

Kinetic parameters of the thermal decompositions of nitritonickelates(II)

Kinetic parameters of thermal decomposition of compounds of general formulaM ₂ ^I M ^II[Ni(NO₂)₆], whereM ^I= K⁺, Rb⁺ or Cs⁺ andM ^II= Ca²⁺, Sr²⁺ or Ba²⁺, were investigated on the basis of the respective thermal curves. Calculations of the reaction order and activation energy carried out by the Coats-Redfern method and by Doyle's method (modified by Zsakó) gave similar results, The reaction order is 2 for all the compounds investigated. In the group of potassium salts the activation energy increases fromM ^II=Ca²⁺ toM ^II=Ba²⁺. In the groups of rubidium and caesium salts, the lowest activation energy is observed whenM ^II=Sr²⁺. Such behaviour of the nitritonickelates is explained in terms of structures and the principle of maximum density.

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Zusammenfassung Die kinetischen Parameter der thermischen Zersetzung von Verbindungen der allgemeinen FormelM ₂ ^I M ^II [Ni(NO₂)₆] (M ^I= K⁺, Rb⁺ oder Cs⁺ und M^II = =Ca²⁺, Sr²⁺ oder Ba²⁺) wurden auf Grund der entsprechenden thermischen Kurven untersucht. Die an Hand der Coats-Redfern Methode und der durch Zsakó modifizierten Doyleschen Methode durchgeführten Berechnungen der Reaktionsordnung und der Aktivierungsenergie ergaben ähnliche Resultate. Die Reaktionsordnung ist 2 für sämtliche untersuchten Verbindungen. In der Gruppe der Kaliumsalze steigt die Aktivierungsenergie vonM ^II=Ca²⁺ in RichtungM ^II=Ba²⁺ an. In der Gruppe der Rubidium- und Caesiumsalze wird die niedrigste Aktivierungsenergie beiM ^II=Sr²⁺ beobachtet. Dieses Verhalten der Nitritonickelate wird durch die Strukturen und das Prinzip der maximalen Dichte erklärt.

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₁ ^{2 II}[Ni(NO₂)₆], ^I= ⁺, Rb⁺Cs⁺,a ^II= ²⁺,8r²⁺²⁺. , - ( ), . 2. ^{+ 2+}. ^II=S²⁺. .