Errors in the determination of activation energies of solid-state reactions by the Piloyan method,as a function of the reaction mechanism

The errors in the activation energies of solid-state reactions determined with the Piloyan method are more larger than those previously assumed in the literature. On the other hand, the errors in the kinetic parameters are strongly dependent on the kinetic law obeyed by the reaction. A theoretical explanation of this behaviour is given.

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Zusammenfassung Die Fehler der nach der Piloyan-Methode bestimmten Aktivierungsenergien von Festkörperreaktionen sind grö\er als bisher in der Literatur angenommen und stark abhÄngig von der Reaktionsordnung. Eine theoretische ErklÄrung dieses Verhaltens wird gegeben.

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Thermal decomposition of aluminium hydroxides

The thermal decompositions of the crystalline aluminium hydroxides hydrargillite, bayerite and nordstrandite were investigated by thermogravimetry, differential thermal analysis, X-ray diffraction and infrared spectrophotometry. It was found that these aluminium hydroxides undergo thermal decomposition in the following sequences: hydrargillite-1

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von kristallinen Aluminiumhydroxiden, wie Hydrargillit, Bayerit und Nordstrandit, wurde thermogravimetrisch, differentialthermoanalytisch, röntgendiffraktometrisch und IR-spektrophotometrisch untersucht. Es wurde festgestellt, da\ diese Aluminiumhydroxide in der folgenden Reihenfolge zersetzt werden: Hydrargillit-I

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Study of thermochemical conversions of alicyclic polyimides

The thermochemical conversions of certain polyimides obtained by the polycondensation of dianhydrides of alicyclic tetracarboxylic acids and 4,4-diaminodiphenyl oxide were studied by different methods of thermal analysis (thermogravimetry, mass-spectrometric evolved gas analysis, and pyrolytic gas chromatography). The thermal dissociation of dianhydride fragments according to the reverse reaction of retrodiene synthesis is the basic reaction that determines the thermal stabilities of the polymers studied. It is shown that the absence of endoethylene bonding or its substitution by oxygen in the dianhydride fragments leads to increases in the thermal stabilities of alicyclic polyimides.

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Zusammenfassung Thermochemische Umwandlungen einiger Polyimide, die durch Polykondensation der Dianhydride alicyclischer Tetracarbonsäuren mit 4,4-Diaminodiphenyloxid dargestellt waren, wurden durch verschiedene thermoanalytische Methoden (TG, massenspektrometrische EGA und Pyrolyse-Gaschromatographie) untersucht. Die thermische Spaltung der Dianhydrid-Komponente nach einer Retro-Diensynthese ist die Hauptreaktion, die die thermische Stabilität der Polymeren bestimmt. Bei Abwesenheit der endo-Ethylen-Bindung in der Dianhydrid-Komponente oder Substitution durch eine Etherbindung wird die thermische Stabilität von Polyimiden mit alicyclischen Baugruppen erhöht.

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The authors would like to thank Yu. A. Sazanov and L. A. Shibaev (IVS AN SSSR, Leningrad) for help in the mass-spectrometric thermal analysis of the polymers.     

Calorimetric investigation of water/polyoxyethylene systems

Systems of water and polyoxyethylene with different molecular weights were studied calorimetrically. The enthalpies of melting of the eutectic phases, and the concentrations of bound water and polyoxyethylene were determined, depending on the composition and the POE sample.

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Zusammenfassung Systeme von Wasser und Polyoxyethylenen unterschiedlichen Molekulargewichts wurden untersucht. Die Schmelzenthalpien der eutektischen Phasen und die Konzentrationen von gebundenem Wasser und Polyoxyethylen wurden bestimmt.

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Thermal analysis of 1-Hydroxiethylidenediphosphonic acid and its salts

1-Hydroxyethylidenediphosphonic acid and its tetrasubstitutcd Li, Na, K, Rb, NH₄, Ca and Ba salts were synthcsized and their thermal behaviour was studied under non-isothermal conditions by simultaneous TG-DTG-DTA at 20–1000 C. The following thermal transformations were observed: loss of crystallization water, melting in the case of the acid, and intramolecular dehydration in the case of the salts, leading to the corresponding unsaturated derivatives. From the free acid, its acidic salts and the neutral ammonium salt, long-chain polycondensates are formed through intermolecular dehydration.

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Zusammenfassung 1-Hydroxyethyldiphosphonsäure und ihr Li-, Na-, K-, Rb-, NH₄-, Ca- und Ba-Salz wurden dargestellt. Ihr thermisches Verhalten wurde durch simultane TG-DTG-DTA unter nichtisothermen Bedingungen bei 20–1000 C untersucht. Folgende thermische Umwandlungen wurden beobachtet: Verlust von Kristallwasser, Schmelzen (nur bei der freien Säure), intramolekulare Wasserabspaltung (nur bei den Salzen) zu ungesättigten Verbindungen. Die freie Säure, die sauren Salze und das neutrale Ammoniumsalz bilden unter intermolekularer Wasserabspaltung langkettige Polykondensate.

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Complexes of the ethylpyridines with the halides of cobalt(II), nickel(II) and copper(II)

A series of complexes has been prepared with the halides of cobalt(II), nickel(II), copper(II) and 2-,3-,4-ethylpyridine. The compounds were essentially all octahedral with the exception of those formed between 2-ethylpyridine and the cobalt(II) halides. The stereochemical configurations were deduced using spectral and magnetic properties. The decomposition of the complexes was studied by thermogravimetry and differential thermal analysis.

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Zusammenfassung Eine Reihe von Komplexen wurde aus den Halogeniden von Cobalt(II), Nickel(II), Kupfer(II) und 2-, 3-, 4-äthylpyridin hergestellt. Die Verbindungen waren im Wesentlichen alle oktaedrisch, mit Ausnahme jener, die aus 2-äthylpyridin und den Cobalt(II) halogeniden gebildet wurden. Die stereochemischen Konfigurationen wurden aus den spektralen und magnetischen Eigenschaften abgeleitet. Der Zerfall der Komplexe wurde durch Thermogravimetrie und Differentialthermoanalyse untersucht.

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Résumé Une série de complexes a été préparée avec les halogénures de cobalt(II), nickel(II), cuivre(II) et éthyl-2-, 3-, 4- pyridine. La plupart des composés sont octaédriques, à l'exception de ceux formés à partir de l'éthyl-2 pyridine et les halogénures de cobalt(II). Les configurations stéréochimiques ont été déduites des propriétés spectrales et magnétiques. La dé composition des complexes a été suivie par thermogravimétrie et analyse thermique différentielle.

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2-, 3-, 4- (II), (II) (II). , , , (II) 2-. , . .

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The authors wish to thank Beckman Instruments Ltd for the use of the Far IR spectrophotometer, IR 720 M.     

Measurement of the specific heat and heat of decomposition of a polymer composite to high temperatures

The specific heat and heat of decomposition of a glass-filled phenolformaldehyde (phenolic) resin have been determined from experimental data obtained using a simultaneous thermal analyzer capable of operation to 1500 C. The measurements were conducted on powdered samples of the polymer to temperatures of approximately 1050 C at a rate of 20 deg min^–1 in an argon atmosphere. Both the mass loss and energetics were measured for the virgin component of the material, while only the energetics were measured for the char component. The combination of these data was used to calculate the specific heat of the virgin, char, and decomposing material, as well as the heat of decomposition. Also, in order to establish the accuracy of the instrument, the specific heat of pyroceram 9606 was measured and compared to previously published values.

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Zusammenfassung Die spezifische Wärme und die Zersetzungswärme eines glasgefüllten Phenol-Formaldehyd-Harzes wurden aus experimentellen Daten bestimmt, die mittels eines simultanen ThermoanalyseGerätes für Arbeiten bis 1500 C gewonnen wurden. Die Messungen wurden an gepulverten Polymerproben bis zu Temperaturen von 1050 C mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 20 K min^–1 in Argonatmosphäre durchgeführt. Massenverlust und Energieänderungen wurden für das jungfräuliche Material gemessen, die Energieänderung auch für das verkohlte Material. Zur Prüfung der Messgenauigkeit des Geräts wurde die spezifische Wärmekapazität von Pyroceram 9606 gemessen und mit früher publizierten Daten verglichen.

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, 1500, () . 1050 20/. , — . , , . 9606, .

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On sabbatical leave from the University of Rhode Island, Kingston, Rhode Island 02881 U.S.A.     

Interdependence between the dispersion of a solid decomposition product and its formation rate

In an analysis of the possible mechanism and kinetics of a thermal decomposition reaction with the formation of a solid product, the following features were considered: the collective rearrangement character of the transformation; the formation of a product with a different non-equilibrium defectiveness and free energy; the free energy relationship in the series of processes leading to products with different dispersions; the formation of intermediate structures; and the spinodal character of their decomposition. Relationships are presented between the rate of solid product formation, the process temperature, and the surface area and size of the particles.

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Zusammenfassung In einer Analyse des möglichen Mechanismus und der Kinetik einer unter Bildung eines festen Produktes verlaufenden thermischen Zersetzungsreaktion werden folgende Besonderheiten erörtert: der kollektive Umordnungscharakter der Umwandlung, die Bildung eines Produktes mit unterschiedlicher Nichtgleichgewichts-Gitterstörung und unterschiedlicher freier Energie, die Beziehung der freien Energie in zu Produkten unterschiedlicher DispersitÄt führenden Prozessen, die Bildung intermediÄrer Strukturen und der spinodalen Charakter ihrer Zersetzung. Beziehungen zwischen der Bildungsgeschwindigkeit des festen Produktes, der Temperatur des Prozesses und der OberflÄchengrö\e und Grö\e der Partikel werden angegeben.

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Etude calorimetrique de l'absorption de l'hydrogene sulfure dans des solutions aqueuses d'ethanolamines

Résumé La chaleur dégagée par l'absorption du sulfure d'hydrogène dans des solutions aqueuses de monoéthanolamine (MEA), diéthanolamine (DEA) et triéthanolamine (TEA) est mesurée directement par calorimétrie.Les valeurs des enthalpies obtenues sont comparées à celles obtenues par d'autres auteurs par calcul à partir des résultats d'expériences de solubilité ainsi qu'aux enthalpies de protonation par HC1 à 25.

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Absorption heats of hydrogen sulphide in aqueous solutions of monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine were determined by calorimetry. The measured enthalpies were compared to those calculated on the basis of solubility measurement and to the enthalpies of protonation of hydrogen chloride at 25.

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Zusammenfassung Die durch Absorption von Schwefelwasserstoff in wÄssrigen Lösungen von MonoÄthanolamin (MEA), DiÄthanolamin (DEA) und TriÄthanolamin (TEA) abgegebene WÄrme wurde unmittelbar durch Kalorimetrie gemessen. Die erhaltenen Enthalpiewerte wurden mit Versuchsergebnissen der Löslichkeit sowie der Protonierung durch HC1 bei 25 anderer Autoren verglichen.

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-, - . 25.

     

DSC investigation of high-strength and high-modulus polyethylene fibers

Fibers were produced from two commercial grade linear polyethylenes (PE) of different molecular weight by flow-induced crystallization. DSC measurements were carried out with an annealing and melting program lour melting peaks were found. The first peak, at the lowest temperature, can be identified with the melting of lamellar crystallized PE. Peak 2 corresponds to the melting of the main crystalline fraction of the fiber. and peaks 3 and 4 to the melting of constrained crystalline regions. The melting temperature depends on the molecular weight of the fiber material and on the drawing state.

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Zusammenfassung Durch strömungsinduzierte Kristallisation wurden Fasern aus zwei kommerziellen linearen Polyethylenen (PE) unterschiedlichen Molekulargewichts dargestellt. DSC-Messungen mit einem Temper- und Schmelzprogramm zeigten 4 Schmelzpeaks. Der erste — bei der niedrigsten Temperatur — entspricht dem Schmelzen von lamellar kristallisiertem PE. Peak 2 zeigt das Schmelzen des kristallinen Hauptanteils der Fasern, Peak 3 und 4 das Schmelzen der erzwungenen kristallinen Bereiche. Die Schmelztemperaturen hängen vom Molekulargewicht des Fasermaterials und seinem Verstreckungsgrad ab.

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The instrument constant in DTA. Theory of sensing units in DTA instruments

Volume-isothermal and surface-isothermal sensing units with a gas-phase thermal barrier are described. Use of the two-point method of DTA with the surface isothermal sensing unit permits experimental determination of the internal heat resistance of the sample holder (of the reaction zone), thereby allowing elucidation of the mechanism (topochemistry) of the reaction and the finding of more exact kinetic data via a novel method of split heat capacities.

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Zusammenfassung Volumen- und oberflÄchenisotherme Me\fühler mit thermischer Gasphasenbarriere werden beschrieben. Bei Verwendung von oberflÄchenisothermen Me\fühlern kann nach der DTA-Zweipunktsmethode der innere WÄrmewiderstand bestimmt werden, wodurch die AufklÄrung des Mechanismus (Topochemie) der Reaktion und die Ermittlung genauerer kinetischer Daten über eine neue SpaltwÄrmekapazitÄts-Methode ermöglicht wird.

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Studies on transition-metal picoline complexes

A large number of transition-metal picoline halides were prepared, and their thermal decompositions were investigated by TG, DTG, DTA and thermomicroscopy. The compounds were classified on the basis of their thermal properties and two possible mechanisms of thermal decomposition were established.

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Zusammenfassung Zahlreiche übergangsmetall-Picolin-Halide wurden dargestellt und deren thermische Zersetzung mittels TG, DTG, DTA und Thermomikroskopie untersucht. Die Verbindungen wurden nach ihren thermischen Eigenschaften klassifiziert, und zwei mögliche Mechanismen der thermischen Zersetzung sind angegeben.

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Thermometrische Prüfung von Bromadditionsreaktionen zur StrukturaufklÄrung und quantitativen Analyse

Zusammenfassung Durch Direktthermometrie lie\en sich organische Substanzen mit Doppelbindung z. B. verschiedene Arzneien, wie Chinin, Vasalgin mittels Bromwasserreagens quantitativ bestimmen. Die Ermittlung der Werte der ReaktionswÄrmen oder WÄrmeent-wicklungsgeschwindigkeiten ermöglicht eine schnelle Unterscheidung der cis- und trans-Isomeren wie Fumar- und MaleinsÄure, öl- und ElaidinsÄure usw.

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Organic substances containing double bonds, e.g. allyl alcohol, and different medicaments (quinine, vasalgin), were determined with bromine water by direct injection enthalpimetry. Measurement of the reaction heat or the rate of evolution of heat permits simple and rapid distinction of cis and trans isomers: fumaric and maleic acid, or oleic and elaidinic acid.

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Résumé Des substances organiques à liaisons doubles (par ex. l'alcool allylique, médicaments divers, la quinine, la vasalgine) ont été dosés par l'eau de brome, en utilisant la thermométrie directe. La mesure des chaleurs de réaction ou des vitesses du dégagement calorifique permettent une distinction rapide entre les isomères cis et trans: les acides fumarique et maléique, oléique et élaÏdique.

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Energetic and kinetic investigation of thermally induced molecular rearrangements of esters of (hydroxymethyl) hydridosilanes by DSC

Silanes of the type R¹R²Si(H)CH₂OEl(O)_xR _y ³ [R=organyl; El=C (x=y=1), S (x=2,y=1), P (x=1y=2)] undergo a thermally induced rearrangement to give silanes of the type R¹R²Si (CH₃)OEl(O)_xR _y ³ . The energetic (reaction enthalpy) and kinetic data (reaction order, enthalpy and entropy of activation) of this reaction were determined by means of differential scanning calorimetry. The results obtained are discussed in terms of mechanistic aspects.

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Zusammenfassung Silane des Typs R¹R²Si(H)CH₂OE10_xR _y ³ mit R=organyl; E1=C (x=y=1), S(x=2, y=1) oder P (x=1,y=2) zeigen eine thermisch induzierte Umlagerung zu Silanen des Typs R¹R²Si(CH₃)OE10_xR _y ³ . Energetische (Reaktionsenthalpie) und kinetische Daten (Reaktionsordnung, Aktivierungsenthalpie und -entropie) dieser Umlagerungsreaktion wurden mittels DSC ermittelt. Die mechanistischen Aspekte der Ergebnisse werden diskutiert.

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R¹R²Si(H)OE1(O)_xR _y ³ , R= , E1=C (x=y=1), S (x=2,y=1), P (x=1,y=2), R¹R²Si(CH₃)OE1(O)_xR _y ³ . ( ) ( , ) . .

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The interpretation of kinetic parameters from thermogravimetric polymer degradation curves

In addition to the method of Flynn—Wall the Freeman—Carroll method too was employed to determine the kinetic parameters of polymer degradation, since this latter method is also applicable in cases where the kinetic parameters vary during the decomposition process or where the temperature of the sample does not increase according to a strictly linear programme. To interpret the results an extension of Boyd's theory was attempted with a formal model of polymer decomposition by elimination; it was possible to describe the kinetic constants of the reaction with the values obtained. In depolymerization and polymer decomposition by elimination the reaction mechanism may readily be determined using these kinetic parameters.

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Zusammenfassung Bei der Bestimmung der kinetischen Parameter von Polymeren wurde außer der Flynn—Wall-Methode auch die Freeman —Carroll-Methode eingesetzt, da letztere auch in solchen Fällen anzuwenden ist, bei denen sich die kinetischen Parameter während des Abbauvorganges ändern oder bei welchen der Temperaturanstieg in der Probe nicht nach einem genau linearen Programm erfolgt. Zur Deutung der Ergebnisse wurde versucht, die Boydsche Theorie mit Hilfe eines formalen Modells für den Polymer-Abbau durch Eliminierung auszuweitern und somit zu beweisen, daß die Beschreibung der kinetischen Konstanten dieser Reaktionen an Hand der erhaltenen Werte möglich ist. Es wurde auch betont, daß in den Fällen der Depolymerisierung und der Polymerzersetzung durch Eliminierung der Reaktionsmechanismus unter Anwendung dieser kinetischen Parameter leicht bestimmt werden kann.

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Résumé Dans le but de déterminer les paramètres cinétiques des polymères, on a utilisé la méthode de Flynn—Wall et celle de Freeman — Carroll qui peut aussi s'appliquer quand les paramètres cinétiques varient pendant la décomposition ou lorsque la température de l'échantillon n'augmente pas suivant un programme strictement linéaire. Pour interpréter les résultats, on a étendu la théorie de Boyd pour la dégradation des polymères par élimination et montré qu'il était possible de décrire les constantes cinétiques de ces réactions à l'aide des valeurs obtenues. On a mis également en relief que, dans le cas de la dépolymérisation et de la décomposition des polymères avec perte de poids, ces paramètres cinétiques se prÊtent aisément à la détermination du mécanisme de la réaction.

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Thermogravimetry under quasi-equilibrium conditions utilized in the study of the thermal dissociation of compounds

Study of the kinetics of multi-stage thermal dissociation reactions is a difficult task. Utilization of thermogravimetry under quasi-equilibrium conditions allows determination of intermediate phases, and if necessary their separation, in order to permit study of the kinetic stability separately. Parallel utilization of thermogravimetry under linear heating and quasi-equilibrium conditions allows detection of the existence of intermediate metastable phases.

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Zusammenfassung Die Untersuchung der Kinetik von über viele Schritte verlaufenden thermischen Dissoziationsreaktionen ist ein schwieriges Unterfangen. Mittels Thermogravimetrie unter Quasi-Gleichgewichtsbedingungen können intermediÄre Phasen bestimmt und — falls notwendig — abgetrennt werden, um die kinetische StabilitÄt gesondert zu bestimmen. Parallele Anwendung der linearen nicht-isothermen und der quasi-isothermen Thermogravimetrie ermöglicht den Nachweis von metastabilen intermediÄren Phasen.

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Infrared spectra and thermal stabilities of nitroanilines

Decomposition temperatures were correlated with frequencies of valence and deformation bond vibrations in a series of N-substituted derivatives of 2,4- and 2,6-dinitroanilines (DNA). These vibrations are directly influenced by the nitro group structure and by its resonance and inductive interaction with the benzene ring. Analysis of the infrared spectra reveals a great sensitivity of the frequency and hence the C_Ar- NO₂ bond order on the substitution character of the amino group, whereas the frequencies of the valence vibrations of theo-nitro group are influenced to a small extent only. However, at the same time the valence vibration of C_Ar-NO₂ is a sensitive indicator of the thermal stabilities of 2,4-DNA and 2,6-DNA.

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Zusammenfassung Zersetzungstemperaturen wurden mit Valenzfrequenzen und Deformationsbindungsvibrationen einer Reihe von N-substituierter Derivate von 2.4- und 2.6-Dinitroanilinen (DNA) korreliert. Diese Vibrationen werden unmittelbar von der Struktur der Nitrogruppe sowie seiner Resonanz und induktiven Wechselwirkung mit dem Benzolring beeinflu\t. Aus der Analyse der Infrarotspektra geht eine gro\e Empfindlichkeit der Frequenz und folglich der Bindungsordnung C_Ar-NO₂ in AbhÄngigkeit vom Substitutionscharakter der Aminogruppe hervor, wÄhrend die Frequenzen der Valenzvibrationen der o-Nitrogruppe nur wenig beeinflu\t werden. Jedocht ist die Valenzvibration von C_Ar-NO₂ gleichzeitig ein empfindlicher Indikator der thermischen StabilitÄt von 2.4-DNA wie auch von 2.6-DNA.

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Résumé On a établi des corrélations entre les températures de décomposition et les fréquences de valence ainsi que les vibrations de déformation des liaisons dans la série des dérivés N-substitués des 2.4- et 2.6-dinitroanilines (DNA). Ces vibrations sont directement influencées par la structure du groupe nitro et sa résonance ainsi que son interaction inductive avec le noyau benzènique. De l'analyse des spectres infra-rouges il ressort une haute sensibilité de la fréquence et, par conséquent, de l'ordre de la liaison C_Ar-No₂ dépendant du caractère de substitution du groupe aminé, tandis que la fréquence des vibrations de valence du groupe nitro n'est influencée que peu. Cependant, la vibration de valence de C_Ar-NO₂ est, en mÊme temps, un indicateur sensible de la stabilité thermique de la 2.4-DNA et également de la 2.6-DNA.

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N- 2,4- 2,6- () . . , , _1p.– NO₂ . - . , _ap– NO₂ 2,4- , 2,6- .

     

Localization phenomena of topochemical reactions

Typical localization forms of topochemical reactions taking place on the surface and inside a crystal have been compared. A kinetic model of triclinic crystal decomposition, which in contrast to known models takes into account that crystal faces react non-simultaneously, has been studied. It has been shown that depending on the value of the induction period that precedes entry of the crystal face into the reaction, and on the ratio of the linear velocities of interface advance in different directions, the decomposition may proceed without self-acceleration, or with one-fold or multi-fold self-acceleration.

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Zusammenfassung Typische Lokalisationsformen topochemischer, auf der OberflÄche und im Kristallinneren verlaufender Reaktionen werden zusammenfassend dargestellt. Das kinetische Modell der Zersetzung von triklinen Kristallen, das im Gegensatz zu bekannten Modellen die nicht gleichzeitig verlaufenden Reaktionen der einzelnen KristallflÄchen berücksichtigt, wird untersucht. Es wird gezeigt, da\ abhÄngig von der LÄnge der dem Start der Reaktion an den einzelnen KristallflÄchen vorausgehenden Induktionsperiode und von der linearen Geschwindigkeit des Fortschreitens der GrenzflÄche in verschiedene Richtungen die Zersetzung ohne oder mit einfacher oder vielfacher Selbsbeschleunigung verlaufen kann.

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The system K2SO4-K2S

A new experimental technique has been developed to determine the phase equilibrium diagram for the system K₂SO₄-K₂S.The technique involves isothermal thermogravimetry of potassium sulphate during reduction to potassium sulphide at elevated temperatures in a stream of dry oxygen-free hydrogen gas. Several abrupt changes in the rate of weight loss occur in each curve and these can be related to phase changes in the phase diagram for the system.On the basis of such results the liquidus and solidus (solid solution) boundaries can be located.Simple thermal analysis is used to confirm the eutectic temperature and various liquidus temperatures.The diagram K₂SO₄-K₂S is a simple eutectic system with the eutectic at 610 and 23 mole % K₂S. The limits of solid solubility of K₂S in K₂SO₄ and K₂SO₄ in K₂S at the eutectic temperature are 11 % and 36 mole% respectively.The odd shape of the liquidus curves on each side of the eutectic suggests the possibility of phase changes in both K₂SO₄ and K₂S solid solutions. No evidence for this was obtained from thermal analysis.

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Zusammenfassung Eine neue experimentelle Technik wurde zur Bestimmung des Phasengleichgewichtsdiagramms des Systems K₂SO₄-K₂S entwickelt.Die Technik umfasst die isotherme Gravimetrie von Kaliumsulfat wÄhrend der Reduktion zu Kaliumsulfid bei erhöhten Temperaturen in strömenden trockenen und Sauerstoff-freien Wasserstoff. Verschiedene plötzliche Änderungen der Geschwindigkeit des Gewichtsverlustes treten bei jeder Kurve auf und können mit den PhasenÄnderungen im Phasendiagramm des Systems in Zusammenhang gebracht werden.Durch diese Ergebnisse können die GrenzflÄchen der flüssigen und der Festphasenlösung festgestellt werden.Die einfache Thermoanalyse wird zur BestÄtigung der eutektischen Temperatur und verschiedener Liquidus-Temperaturen herangezogen.Das Diagramm K₂SO₄-K₂S ist ein einfaches eutektisches System mit dem Eutektikum bei 610 und 23 Mol % K₂S. Die Grenzwerte einer festen Lösung von K₂S in K₂SO₄ und K₂SO₄ in K₂S betragen bei der eutektischen Temperatur 11% bzw. 36 Mol %.Die aussergewöhnliche Form der Liquidus-Kurven zu beiden Seiten des Eutektikums lÄsst auf die Möglichkeit von PhasenÄnderungen in den Festlösungen von sowohl K₂SO₄ wie auch von K₂S schliessen Hierzu ergab jedoch die Thermoanalyse keine BestÄtigung.

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Résumé Une nouvelle technique expérimentale a été développée afin de déterminer le diagramme d'équilibre des phases dans le système K₂SO₄-K₂S.La technique fait appel à la thermogravimétrie isotherme du sulfate de potassium lors de sa réduction en sulfure de potassium à températures élevées dans un courant de gaz hydrogène sec exempt d'oxygène. Plusieurs changements abrupts de vitesse de perte de poids ont lieu sur chaque courbe et ces changements peuvent Être rapportés aux changements de phases dans le diagramme de phases du système.A partir de tels résultats on peut déterminer les limites du liquidus et du solidus (solution solide).L'analyse thermique simple a été utilisée pour confirmer la température eutectique etdiverses températures du liquidus.Le diagramme K₂SO₄-K₂S forme un système eutectique simple à 610 et 23 p.c. molaires de K₂S. Les limites de la solubilité en phase solide de K₂S dans K₂SO₄ et de K₂SO₄ dans K₂S sont, à la température eutectique, respectivement de 11 et 36 mol %.La forme particulière des courbes du liquidus de chaque cÔté de l'eutectique fait penser à la possibilité de changements de phases dans les solutions solides tant de K₂SO₄ que de K₂S, mais l'analyse thermique n'en a pas donné de preuve.

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K₂SO₄-K₂S . , . , . ( ). . K₂SO₄-K₂S 610 23% K₂S. K₂S K₂SO₄ K₂SO₄ K₂S , , 11 36 . K₂SO₄ K₂S . , .

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The authors would like to thank the National Research Council of Canada for their financial support.     

Differential thermoanalytical investigation of Fe(II) salt solutions frozen at different pressures

Phase transitions of pure water and aqueous Fe(II) perchlorate solutions, frozen between 1 and 5 kbar were detected by the DTA method at atmospheric pressure. Only the crystal structure of the primarily formed ice varies with the pressure, while water molecules remaining in the near eutectic solution — which solidifies into a glassy state — show no sensitivity towards pressure.

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Zusammenfassung Phasenübergänge von reinem Wasser und zwischen 1 und 5 kbar gefrorenen wäßrigen Eisen(II)perchlorat Lösungen wurden durch DTA bei atmosphärischem Druck nachgewiesen. Nur die Kristallstruktur des primär segregierenden Eises wird durch den Druck beeinflußt. Die in der beinahe eutektischen Lösung zurückbleibenden Wassermoleküle, die in einem glasartigen Zustand erstarren, scheinen nicht druckempfindlich zu sein.

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Résumé Mise en évidence par ATD à la pression atmosphérique des transitions de phase de l'eau pure et de solutions aqueuses de perchlorate de fer(II) préalablement congelées sous une pression allant de 1 à 5 kbar. Seule la structure cristalline de la phase qui se dépose la première dépend de la pression. Par contre, les molécules qui restent dans la solution presque eutectique — qui se solidifie à l'état vitreux — ne sont pas sensibles à la pression.

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The authors are indebted to Dr. L. Keszthelyi for his extensive help and to Mr. I. Klim. Mr. B. Molnár and Mr. T. Grünstein for their assistance in the measurements.