Oxidative dehydrogenation of n-butane IV. Kinetic and catalytic activity of copper oxide

Copper oxide is moderately active and selective in the oxidative dehydrogenation of n-butane. Selectivity to C₄ olefin is almost constant in the range of 200–520°C. The apparent activation energy determined between 200 and 360°C was 18.8 kcal/mol, and 9.2 kcal/mol at higher temperatures.

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-. C₄ 200–520°C. 200–360°C 18,8 /, 9,2 /.

     

Ru(III) catalyzed oxidation of some aliphatic alcohols by N-bromosuccinimide (NBS). A kinetic study

Kinetics of Ru(III) catalyzed oxidation of methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, isopropanol and iso-butanol by N-bromosuccinimide (NBS) in the presence of Hg(II) acetate have been studied in acid medium. The oxidation exhibits a fractional order in [alcohol] and first order in [NBS]. The applicability of Taft's equation was tested. The probable mechanism is discussed.

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, , -, -, - () Hg(II), Ru(III), . . . .

     

Energy dissipation and selectivity in the catalytic oxidation of ammonia

A qualitative interpretation of selectivity changes in ammonia oxidation, based on considerations of energy dissipation processes is presented.

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, .

     

Preparation,spectral and thermal studies of neodymium zirconyl oxalate hexahydrate

Neodymium zirconyl oxalate (NdZrOX) is prepared and characterized by chemical analysis and ir spectral studies. Its thermal decomposition has been investigated by using DTA, TG, DTG, X-ray diffraction and ir spectroscopy. On the basis of thermogravimetry and isothermal studies a probable mechanism for the decomposition is proposed. The decomposition proceeds mainly through three stages: i) dehydration between RT-413 K, ii) decomposition of oxalate between 413–943 K and iii) decomposition of the carbonate between 1028–1235 K to give a mixed oxide. The ir spectra and X-ray diffraction studies are made for identification of the intermediates. X-ray diffraction studies of the end product indicates that it belongs to cubic crystal system witha=11.520 Å.

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Zusammenfassung Neodymzirkonyloxalat (NdZrOX) wurde dargestellt und durch chemische Analyse und IR-spektroskopische Untersuchungen charakterisiert. Die thermische Zersetzung dieser Verbindung wurde mittels DTA. TG, DTG, Röntgendiffraktometrie und IR-Spektroskopie untersucht. Basierend auf Ergebnisse der Thermogravimetrie und isothermer Methoden wird ein möglicher Zersetzungsmechanismus vorgeschlagen. Die Zersetzung verläuft im wesentlichen über drei Stufen: i) Dehydratisierung zwischen Zimmertemperatur und 413 K, ii) Zersetzung des Oxalats zwischen 413 und 943 K und iii) Zersetzung des Carbonats zwischen 1028 und 1235 K unter Bildung eines Mischoxides. IR-spektroskopische und röntgendiffraktometrische Untersuchungen wurden zur Identifizierung der Zwischenprodukte ausgeführt. Die röntgendiffraktometrische Untersuchung des Endproduktes ergibt eine kubische Zelle mita= 11.520 Å.

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-. , , , . . , , : / 413 , / 413943 / 1028–1235 . - . - , =11.520 Å.

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One of the authors (VBR) is grateful to CSIR (India) for the senior research fellowship.     

Gasification in steam of a bituminous coal from Peñarroya (Cordoba,Spain) and of different samples prepared from it

The gasification with steam of a bituminous coal from Peñarroya (Cordoba, Spain) (H—O) and of several samples prepared from either by acid treatment (H—H, H—N, H—F and H—F(3)) or by thermal treatment (H—O—C) was studied under both dynamic and isothermal conditions (10 deg/min and 40 min at 1000°).It was found that only for the samples prepared by hydrofluoric acid treatment, H-F and H—F(3), did the gasification effected under such experimental conditions take place in a complete manner.

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Zusammenfassung Die Dampfvergasung von bituminöser Kohle (H—O) (Penarroya, Cordoba, Spanien) und von daraus durch Säurebehandlungen (H—H, H—N, H—F und H-F(3)) oder thermische Behandlung (H—O—C) hergestellten Proben wurde unter dynamischen und isothermen Bedingungen (10 °/min und 40 min bei 1000°) untersucht. Es wurde festgestellt, daß nur die durch Flußsäurebehandlung hergestellten Proben (H—F und H—F(3)) unter den experimentellen Bedingungen vollständig vergasbar sind.

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(10°/ 40 1000°) () , . , , , .

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The authors are grateful to the CAICYT of Spain for the financial support on Project No. 0794/82.     

Adsorption of carbon monoxide and oxygen on Pt(110)

Adsorption of CO and O₂ on Pt(110) was studied by XPS, LEED and TDS methods to elucidate the role of O_ads states and structural rearrangements of the surface under the action of CO_ads in the appearance of self-oscillations in the rate of CO oxidation on Pt(110).

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, CO O₂ Pt(110) O CO CO Pt(110).

     

On the dioximine complexes of transition metals

Twelve new complexes NH₄[Co(DH)₂(SO₃)(amine)]·t H₂O (DH ₂=dimethylglyoxime) have been synthesized and characterized. Their i.r. spectra show the SO₃ to be co-ordinated to the Co atom through the S atom. The thermal decompositions of a series of derivatives of this type have been investigated with a derivatograph. The first process is an endothermic dehydration reaction, occurring in a single stage or in two successive ones. The loss of the crystallization water is followed by another endothermic reaction, without a clear stoichiometry, which is referred to as deamination. At higher temperatures, exothermic pyrolysis processes occur. From the TG curves, kinetic parameters have been derived for the dehydration and deamination reactions.

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Zusammenfassung Zwölf neue Komplexe der allgemeinen Formel NH₄[Co(DH)₂(SO₃)(amin)]·t H₂O (DH=Dimethylglyoxim) wurden synthetisiert und charakterisiert. Die IR-Spektren zeigen, daß SO₃ über das S-Atom koordinativ an das Co-Atom gebunden ist. Die thermische Zersetzung einer Reihe von Derivaten dieses Typs wurde mittels eines Derivatographen untersucht. Der erste Prozeß ist die in einem einzigen oder in zwei aufeinander folgenden Schritten verlaufende endotherme Dehydratisierung. Auf die Abgabe des Kristallwassers folgt eine andere endotherme Reaktion unklarer Stöchiometrie, die als Deaminierung bezeichnet wird. Bei höheren Temperaturen verlaufen exotherme Pyrolyseprozesse. Aus den TG-Kurven wurden kinetische Parameter für die Dehydratisierung und die Deaminierung bestimmt.

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NH₄Co(DH)₂(SO₃)(a)]·tH₂O, DH ₂ — . , . . , . «». . .

     

Relation between the catalytic and acidic properties of zeolite catalysts

Influence of the strength and concentration of non protic centers on the catalytic activity of metal-zeolite catalysts in isomerization of n-butane has been studied. A relationship between the specific activity and the center strength is suggested.

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-. , .

     

Toluene disproportionation and coke formation over fluorided alumina and hydrogen-mordenite

Toluene transformation was investigated on a fluorided alumina and a protonic mordenite under hydrogen (0.8, 12 bar) and under nitrogen (12 bar). Hydrogen pressure considerably improves the catalytic stability of H-mordenite by inhibiting the formation of coke. Moreover, hydrogen eliminates part of the coke deposited by reaction under nitrogen, and regenerates the activity of the mordenite. On the contrary, hydrogen has no effect in the case of fluorided alumina. The particular behavior of the mordenite is attributed to its very strong acidity.

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(0,8, 12 ) (12 ). -, . , , , . , - . .

     

Nonisothermal kinetics of zinc oxide nonstoichiometrization

The results obtained by studying zinc oxide non-stoichiometrization are presented. The kinetic parameters values under nonisothermal conditions were calculated too. Both the nonstoichiometric zinc oxide composition and the kinetic parameter values are depending on the generating substances.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse der Untersuchungen der Nichtstöchiometrisierung von Zinkoxid werden vorgeführt.Die Werte der kinetischen Parameter unter nicht-isothermen Bedingungen wurden eben falls berechnet.Sowohl die nichtstöchiometrische Zusammensetzung des Zinkoxids als auch die Werte der kinetischen Parameter hängen von der das Phänomen auslösenden Substanz ab.

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Résumé On présente les résultats d'une étude sur la formation d'oxyde de zinc non-stchiométrique. Les valeurs des paramètres cinétiques en conditions non-isothermes sont égale ment calculées. La composition de l'oxyde de zinc non-stchiométrique ainsi que les valeurs des paramètres cinétiques dépendent du composé de départ.

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, , . .

     

Formation of nitrogen oxides during the oxidation of nitromethane on copper-chromium catalyst

Principles of the oxidation of nitromethane on a 30% CuCr₂O₄/-Al₂O₃ catalyst over the temperature range from 210 to 485 °C have been studied. The conversion of bound nitrogen to oxides depends on initial concentrations of nitromethane and oxygen in the range corresponding to the complete conversion of nitromethane (350–485 °C). The composition of oxidation products is determined by the oxygen to nitromethane ratio.

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30% CuCr₂O₄/-Al₂O₃ 210–485°C. (350–485°C) . , .

     

The reaction of copper(I) sulphide with a product of its oxidation copper(II) sulphate

The course of the reaction between copper(I) sulphide and copper(II) sulphate in SO₂ at 710–785 K was studied by the TG method under isothermal and non-isothermal conditions, as well as by the DTA method, X-ray analysis and scanning electron microscopy. It was established that the reaction is essentially dependent upon the initial composition of the substrate mixture, Cu₂SO₂ and Cu₂SO₂ being the chief intermediates in the reaction. Copper(I) oxide appears as the permanent final product of the reaction of interest. The reaction network, with the intermediate stages depending on the initial compositions in the temperature range studied, has been demonstrated.

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Zusammenfassung Der Verlauf der Reaktion von Kupfer(I)-sulfid mit Kupfer(II)-sulfat wurde in SO₂ bei 710–785 K durch isotherme und nichtisotherme Thermogravimetrie sowie DTA, Röntgenanalyse und Scanning-Elektronenmikroskopie untersucht. Es wurde festgestellt, daß die Reaktion wesentlich von der Ausgangszusammensetzung des Substratgemisches abhängt, wobei Cu₂SO₂ und Cu₂SO₄ die vorherrschenden intermediären Produkte der Reaktion sind. Kupfer(I)-oxid tritt als Endprodukt auf. Der die intermediären, im untersuchten Temperaturbereich von der Ausgangszusammensetzung abhängigen Reaktionsschritte in sich einschließende Reaktionsverlauf wird dargelegt.

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710–785 , , . , . Cu₂SO₂ Cu₂SO₄, . , .

     

Chemical,dehydration, differential thermal and X-ray analysis of Salal bauxite deposits

Chemical, dehydration, differential thermal and X-ray analysis data on four samples of mineral deposits from the Salal region (J & K) have been determined to assess their mineral compositions. All the samples appear to be kaolinitic in character, though in association with other mineral impurities, such as boehmite, diaspore and dickite, in varying proportions.

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Zusammenfassung Vier Proben von Minerallagerstätten der Salal-Region (J & K) wurden chemisch sowie mittels DTA und röntgenographischer Analyse untersucht, um ihre Mineralzusammensetzung zu ermitteln. Alle Proben sind dem Charakter nach kaolinitisch, allerdings in unterschiedlichen Verhältnissen mit anderem mineralischem Material wie Boehmit, Diaspor und Dickit verunreinigt.

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, , , . , - , .

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The authors are grateful to the Head of the Department of Physics, Jammu University, for his interest in the research programme.     

The thermal decomposition of thaumasite from Mothae kimberlite pipe,Lesotho, Southern Africa

The endothermic decomposition of thaumasite from Mothae which has been investigated by DTA and TG shows a peak temperature of 138–203°, and reaction orders of 0.45–1.00, depending on the heating rate employed. The activation energy of the reaction was found to be about 19 kcal/mole; the enthalpy is 246 cal/g.The decomposition seems to be divided into one reaction withn=0.90, immediately followed by one withn=1.59. The first reaction is attributed to the loss of H₂O, the second one to the (partial) release of OH and CO₂.

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Zusammenfassung Die durch DTA und TG überprüfte endothermische Zersetzung von Thaumasit aus Mothae zeigt in Abhängigkeit der angewandten Aufheizgeschwindigkeiten Spitzentemperaturen zwischen 138 und 203° C, sowie Reaktionsordnungen von 0.45 bis 1.00. Die Aktivierungsenergie der Reaktion ergab sich zu 19 Kcal/Mol, die Enthalpie zu 246 cal/g.Die Zersetzung scheint in eine Reaktion vonn=0.90 und eine sofort darauffolgende vonn=1.59 geteilt zu sein. Die erste Reaktion wird dem Verlust von H₂O, die zweite der (teilweisen) Freisetzung von OH und CO₂ zugeschrieben.

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Résumé La décomposition endothermique de la thaumasite de Mothae a été étudiée par ATD et TG. Suivant la vitesse de chauffage utilisée la température au sommet du pic varie de 138 à 203° C et l'ordre de réaction de 0.45 à 1.00. On a trouvé que l'énergie d'activation s'élevait à 19 kcal, mol^–1 et l'enthalpie à 246 cal. g^–1.Il semble que la décomposition s'effectue suivant une réaction d'ordren=0.90, immédiatement suivie par une autre oùn=1.59. On attribue la première réaction à la perte d'eau et la seconde à la libération (partielle) d'hydroxyles OH et d'anhydride carbonique CO₂.

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, , 138–203° 0,45–1,00 . , 19 /, - 246 /. , n=0,90, n=1,59. , - OH CO₂.

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The material used for this study has been kindly supplied by Dr. P. H. Nixon, former chief geologist, Department of Mines, Maseru, Lesotho.     

Heats of adsorption of CO2 and NH3 on natural mordenites

The heats of adsorption of CO₂ and NH₃ were studied for sodium, lithium, calcium and decationized forms of natural mordenites. The exchange of Na⁺ for Ca²⁺ leads to increasing adsorption heats at low coverages. For CO₂ the region of elevated heats corresponds to the formation of Ca²⁺ ... CO₂ adsorption complexes. Two molecules of NH₃ probably interact with each Ca²⁺ ion (or with the Li⁺ ions in Li-mordenite). The heats of adsorption of NH₃ on decationized mordenite are much higher than those on calcium mordenite.

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Zusammenfassung Adsorptionswärmen von CO₂ und NH₃ an der Na-, Li-, Ca- und dekationisierten Form von natürlichem Mordenit wurden bestimmt. Der Austausch von Na⁺ gegen Ca²⁺ führt zu einer Erhöhung der Adsorptionswärmen bei geringen Bedeckungen. Bei CO₂ erfolgt im Bereich hoher Adsorptionswärmen die Bildung des Adsorptionskomplexes Ca²⁺ ...CO₂. Mit jedem Ca²⁺-Ion (bzw. Li⁺-Ion im Li-Mordenit) treten wahrscheinlich zwei NH₃-Moleküle in Wechselwirkung. An dekationisiertem Mordenit sind die Adsorptionswärmen von NH₃ höher als an Ca-Mordenit.

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, , . . Ca²⁺ ... CO₂. B , , ( -). , -.

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The authors would like to thank Dr. I. A. Belitsky for supplying the sample of natural mordenite. They also thank Professor S. P. Zhdanov for his interest and encouragement of this work.     

Interaction between particles in solution and the mechanism of dihydrogen activation in base catalyzed isotope exchange reactions

A previously suggested mechanism for the H-D isotope exchange of dihydrogen with aqueous alkaline and amide-ammonia solutions is discussed to be generalized and extended to hydrogen isotope exhange with other protolytic solvents.

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- () - () - (). ().

     

Catalytic isomerization of phenylcyclohexane in the presence of aluminium chloride

Intermolecular migration accompanied by deuterium atom rearrangement between the cycloalkyl fragment carbon atoms has been found during the interaction of phenylcyclohexane-1d₁ in benzene-¹⁴C with aluminium chloride. Relative rates of these conversions have been estimated. The reaction mechanism is discussed.

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, -1d₁ -¹⁴C , . .