Changes in iron oxidation state and surface composition of iron-chromium catalyst reduced by hydrogen

X-ray photoelectron spectroscopic studies of the reduction of iron-chromium catalysts have been carried out to determine changes in the relative surface concentrations of iron(II) and (III) oxides and metallic iron and in its surface composition at 100–500°C.

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(II), (III) 100–500°C. .

     

Thermal decomposition kinetics of thorium(IV) chelates of two naphthol dyes

The thermal decomposition of thorium(IV) chelates of 1-(2-fluorenylazo)-2-naphthol ando-carboxyphenylazo-2-naphthol was studied by TG. Thermoanalytical data (TG and DTG) of these chelates are presented in this communication. Interpretation and mathematical analysis of these data and evaluation of order of reaction, the energy and entropy of activation based on the differential method employing the Freeman-Carroll equation, the integral method using Coats-Redfern equation and the approximation method using the Horowitz-Metzger equation are also given. On the basis of experimental findings in the present course of studies the relative thermal stabilities of the thorium chelates can be given as [Th(FAN)₂(NO₃)₂]>[Th(CPAN)₂(H₂O)₂]2H₂O.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Thorium(IV)-Chelaten von 1-(2-Fluorenylazo)-2-naphthol undo-Carboxyphenylazo-2-naphthol wurde thermogravimetrisch untersucht. Thermoanalytische Daten (TG und DTG) dieser Chelate werden angegeben und interpretiert. Reaktionsordnung sowie Aktivierungsenergie und -entropie wurden nach der differentiellen Methode unter Anwendung der Freeman-Carroll-Gleichung, nach der integralen Methode unter Verwendung der Coats-Redfern-Gleichung und nach der Näherungsmethode von Horowitz-Metzger bestimmt. Für die relative thermische Stabilität wird die Reihenfolge [Th(FAN)₂(NO₃)₂]>[Th(CPAN)₂(H₂O)₂]2H₂O angegeben.

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1(2- )-2- 1(2-)-2- --2-, . , . -, , - -. .

     

Thermal decomposition kinetics of vanillidene anthranilic acid complexes of cobalt(II), nickel(II), copper(II) and zinc(II)

The thermal decomposition of cobalt(II), nickel(II), copper(II) and zinc(II) complexes of the Schiff base vanillidene anthranilic acid was studied by TG. The chelates show somewhat similar TG plots when heated in an atmosphere of air. Thermoanalytical data (TG and DTG) of these chelates are presented in this communication. Interpretation and mathematical analysis of these data and evaluation of order of reaction, the energy and entropy of activation based on the differential method employing the Freeman-Carroll equation, the integral method using Coats-Redfern equation and the approximation method using the Horowitz-Metzger equation are also given. On the basis of experimental findings in the present course of studies, it is concluded that the relative thermal stability of vanillidene anthranilic acid chelates can be aligned as Co(II)Ni(II)>Zn(II)>Cu(II).

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Cobalt(II)-, Nickel(II)-, Kupfer(II)- und Zink(II)-Komplexen der Schiffschen Base Vanillidenanthranilsäure wurde thermogravimetrisch untersucht. Die Chelate zeigen in einer Luftatmosphäre ähnliche TG-Kurven. Thermoanalytische Daten (TG and DTG) dieser Chelate werden mitgeteilt, interpretiert und mathematisch analysiert. Ebenfalls werden die Reaktionsordnung und die Energie und Entropie der Aktivierung nach der von Freeman-Carroll angewandten differentiellen Methode, nach der auf der Coats-Redfern-Gleichung basierenden integralen Methode und nach der die Horowitz-Metzger Gleichung benutzenden Näherungsmethode bestimmt. Aus den Befunden wird geschlossen, dass die thermische Stabilität von Vanillidenanthranilsäure-Chelaten in der Reihenfolge Co(II)Ni(II)>Zn(II)> >Cu(II) abnimmt.

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, , . - . . , , - , , - . , Ni>Zn>u.

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We thank Dr. C. P. Savariar, Professor of Chemistry, University of Calicut for encouragement. We are also grateful to the University Grants Commission for the award of a Senior Research Fellowship to one of us (J. C).     

Overall kinetic model for oscillating catalytic oxidation of methanol

An overall kinetic model for the deep catalytic oxidation of methanol is presented. It is based on the balance of chemical species and could described self-sustained oscillations.

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. .

     

Theory of differential thermal analysis taking into account heat exchange between the specimen and reference cells

A basic formula of differential thermal analysis is evolved for the case when the heat transfer coefficient between the specimen cell and the reference cell is not zero. The more general formula obtained differs from the classical formula by including the parameters of the reference cell and the heat transfer coefficient between the cells. It indicates that utilization of the classical formula is not correct if heat exchange occurs between the cells. To utilize the generalized formula, additional measurements of the temperature changes of the reference material are required. However, if the time constants of the two cells are identical, the formula can be changed to assume the form of the classical formula for DTA if a correction factor is introduced which takes into account the effect of heat exchange between the cells.

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Zusammenfassung Für den Fall, dass der Übertragungskoeffizient zwischen der Proben- und der Referenzzelle nicht Zero ist, wurde eine Grundformel der Differentialthermoanalyse entwickelt. Die entstandene Formel, die vielmehr allgemein ist, weicht von der klassischen dadurch ab, dass sie auch die Parameter der Referenzzelle, und den Wärmeübertragungskoeffizient zwischen den Zellen enthält. Sie deutet darauf hin, dass die Anwendung der klassischen Formel in dem Fall nicht einwandfrei ist, wenn ein Wärmeaustausch zwischen den Zellen zustande kommt. Zur Anwendung der verallgemeinerten Formel sind weitere Messungen des Temperaturaustausches vom Referenzmaterial erforderlich. Sind aber die Zeitkonstanten der zwei Zellen identisch, kann die Formel so geändert werden, dass sie die Gestalt der klassischen DTA-Formel annimt, wenn ein, mit der Wirkung des Wärmeaustausches zwischen den Zellen rechnender Korrektionsfaktor eingeführt wird.

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, . , , . . , , , , .

     

Energetic state of hydrogen on Os-black

Hydrogen adsorption on Os-black has been studied by the TPD method in the range from –85 to 450°C. Energetic inhomogeneity of hydrogen chemisorbed at adsorption temperatures of 150 to 450°C has been elucidated.

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OS (–85)–450°C. , 150 450°C.

     

Conformational transition of kappa-carrageenan

The calorimetry of kappa carrageenan using differential scanning calorimetry and calorimetry at constant temperature is presented. Both sets of experimental results confirmed the formation of a helical dimer in the absence of gel formation. When gel is formed, the formation of a helical dimer is the major effect, the contribution of gelation represents only 20% of the enthalpy recorded.

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Zusammenfassung Es wird über die Kalorimetrie von Kappacarrageen mittels DSC und Kalorimetrie bei konstanter Temperatur berichtet. Die experimentellen Resultate bestätigen beim Ausbleiben der Gelbildung, daß ein helixartiges Dimer gebildet wird. Auch bei Gelbildung steuert die Bildung des helixartigen Dimers den Hauptanteil zum thermischen Effekt bei, der Beitrag der Gelierung stellt nur etwa 20% der registrierten Enthalpie dar.

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- . . , , 20% .

     

Mössbauer study of the thermal decomposition of iron(III) citrate pentahydrate

The thermal decomposition of iron(III) citrate pentahydrate, Fe(C₆H₅O₇) · 5 H₂O, has been investigated at different temperatures in air using Mössbauer spectroscopy, nonisothermal techniques (DTA-TG) and X-ray diffraction. The reduction of iron(III) to iron(II) takes place at 553 K. At higher temperature the formation of -Fe₂O₃ and -Fe₂O₃ as the ultimate thermal decomposition products has been confirmed.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung des Pentahydrates von Eisen(III)-citrat in Luft wurde bei verschiedenen Temperaturen durch Mössbauer-Spektroskopie, nicht-isotherme Techniken (DTA, TG) und Röntgendiffraktometrie untersucht. Die Reduktion von Eisen(III) zu Eisen(II) erfolgt bei 553 K. Bei höheren Temperaturen entstehen -Fe₂O₃ und -Fe₂O₃ als End-produkte der thermischen Zersetzung.

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(- ), - , (***) . 553 . , -F₂₃ -Fe₂O₃. .

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The authors are grateful to Dr. B. Mukherjee, C. G. C. R. Institute, Calcutta, for recording the X-ray diffraction pattern.     

Studies on the catalytic oxidation of propylene on ferric molybdate

Ferric molybdate is less selective in the partial oxidation of propylene than bismuth molybdate. Its catalytic behavior is similar to that observed on other transition metal molybdates. The intrafacial nature of the reaction is established through kinetic and adsorption measurements.

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, . . .

     

New method for determination of the equilibrium state in systems involving reactions of the type A(s)=B(s)+C(g)

A static method is described for measurement of the equilibrium values of temperature, pressure and composition of the solid phase, and determination of the number of degrees of freedom in heterogeneous systems containing a gaseous phase, including water vapour. With this method, it has been found that in the system formed in the thermal dehydration of CaC₂O₄·H₂O a solid solution of monohydrate and anhydride coexists in equilibrium with water vapour. The composition of the solid solution changes with the temperature and the pressure of water vapour. The dehydration enthalpy of the solid solution referred to 1 mol H₂O does not depend on its composition. It was found to be H _deh=(69+-3) kJ·mol^–1.

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Zusammenfassung Eine isotherme Methode zur Messung von Temperatur, Druck und Zusammensetzung der festen Phase im Gleichgewicht und zur Bestimmung der Anzahl der Freiheitsgrade in heterogen Systemen mit einer Gasphase (z.B. Wasserdampf) wird beschrieben. Mit dieser Methode wurde nachgewiesen, dass bei der thermischen Entwässerung von CaC₂O₄·H₂O eine feste Lösung von Monohydrat und Anhydrid im Gleichgewicht mit Wasserdampf existiert. Die Zusammensetzung dieser festen Lösung ändert sich mit der Temperatur und dem Wasserdampfdruck, ihre Dehydratationsenthalpie (pro 1 mol Wasser) hängt nicht von der Zusammensetzung ab und wurde zu H _deh=(69±3) kJ mol^–1 bestimmt.

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, , , , . , , ₂₄·₂ . . , 1 , H .=69±3 .^–1.

     

ESR studies of slow relaxations of the rate of sulfur dioxide oxidation on vanadium catalyst

Slow changes in the rate of the title reaction are shown to be due to pahse transformations of the active component, in particular, the agglomeration or crystallization of vanadyl complexes. The possible mechanism of these phenomena is discussed.

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, , , . .

     

Ethylene hydroformylation over a nafion-supported rhodium catalyst

Ethylene hydroformylation over a Nafion-supported rhodium catalyst has been studied under atmospheric pressure in the temperature range of 100–135 °C, using the transient response method.

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, , 100–135°C, .

     

Kinetics and mecahnism of oxidation of benzoins by peroxydisulfate catalyzed by Ag(I)

The kinetics of Ag(I) catalyzed oxidation of benzoin and four substituted benzoins by peroxydisulfate have been investigated in 30 vol. % acetic acid-water mixture at constant ionic strength. The parameters of Arrhenius and transition state theories have been computed. The rate laws are explained on the basis of a free radical mechanism.

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, Ag(I), (30 .%) . . - .

     

Kinetics of the formation and decomposition of hydroperoxide in the oxidation of 8-pentadecanone

Kinetic parameters for the decomposition of 8-pentadecanone ketohydroperoxides in the oxidized ketone medium and the effect of caprylic acid on the rate and mechanism of hydroperoxide decomposition have been studied. The decomposition of hydroperoxide into molecular products follows mainly the ionic mechanism.

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8- . . , .

     

Kinetic studies of Pt/Al2O3 catalyst pellets with nonuniform activity

Catalysts with nonuniform distribution of the catalytically active component (Pt) over their porous support (Al₂O₃) have been studied. A nonuniform activity distribution changes not only the reaction rate but also the kinetics can be different on these catalysts.

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(Pt) (Al₂O₃). , , .

     

Thermoanalytical and thermogastitrimetric investigation of oil-shales

From thermoanalytical curves (DTG, TG) recorded in an oxygen atmosphere, the moisture and carbonate contents of oil-shales were determined with acceptable accuracy. The nature of the carbonates was predicted from the shape of the DTG curves above 550°C Dolomite (ankeritc) as found in Gérce oil-shale, and calcite in Pula-9 oil-shale. The clay content was determined from the signal of a water-detector recorded in a nitrogen atmosphere. The peaks at 80°C and 150°C for Gérce oil-shale were attributed to montmorillonite, and the sharp peak at 525°C for Pula-9 oil-shale to kaolinite.The volatile and fixed carbon contents of the oil-shales were calculated from the thermogastitrimetric curves.

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Zusammenfassung Feuchtigkeits- und Carbonatgehalt von Ölschiefern werden aus in Sauerstoffatmosphäre aufgenommenen thermoanalytischen Kurven (DTG, TG) mit annehmbarer Genauigkeit bestimmt. Die Natur der Carbonate wurde aus dem Verlauf der DTG-Kurve oberhalb 550 °C vorausgesagt. Dolomit (Ankerit) wurde im Gérce-Ölschiefer, Calcit im Pula-9-Ölschiefer gefunden. Der Gehalt an Tonen wurde aus dem in Stickstoffatmosphäre erhaltenen Signal eines Wasserdetektors bestimmt. Die Peaks bei 80 und 150 °C in der DTG-Kurve des Gérce-Ölschiefers werden Montmorillonit, der scharfe Peak bei 525 °C im Falle von Pula-9-ölschiefer Kaolinit zugeschrieben. Die Gehalte der Ölschiefer an flüchtigem und fixiertem Kohlenstoff werden aus gastitrimetrischen Kurven berechnet.

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(, ) , , . 550°. (), -9-. . , 80 150° , 525° -9 — . , .

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The authors are indebted to J. Kristóf (Dept. of Anal. Chem., Univ. of Veszprém) for carrying out the continuous water measurements; to K. Labdy (Central Laboratory, Univ. of Veszprém) for the elemental analysis results; to I. Vassányi (Dept. of Mineralogy, Univ. of Veszprém) for the diffractometric results; and to I. Koncz (Hydrocarbon Research and Development Institute, Nagykanizsa) for donating the oil-shale samples.     

ESR studies of free radicals formed during hydrogen and methane oxidation in contact with chalcopyrite

ESR studies have revealed that in the complex conjugated transformations of chalcopyrite under the effect of gasphase chain oxidation of methane and hydrogen, free radicals are formed. These radicals are sulfur-containing paramagnetic particles.

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. , .

     

Decomposition of ammonia on rhenium II. Nitrogen adsorption on rhenium

Field emission microscopy and thermal desorption studies of nitrogen adsorption on a monocrystal tip and a polycrystalline rhenium wire indicate the formation of molecular () and dissociative () forms of adsorption. Adsorption-desorption characteristics have been measured.

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. - - , - .

     

Studies on coordination compounds vii,chromatographic, thermoanalytical and spectroscopic studies on thermal decomposition of cadmium(II) and lead(II) salicyl-aldoximates

On the basis of decomposition temperatures and infrared spectra, cadmium(II) and lead(II) bissalicylaldoximates were considered to havetrans andcis structures, respectively.In the first stage bis(salicylaldoximato)cadmium(II) decomposes thermally like bis(salicylaldoximato)lead(II), with one ligand molecule leaving, but the intermediate is unstable and immediately decomposes further. The oxidation of the end- product is a rapid, exothermic reaction, probably catalyzed by cadmium metal. The mass spectrum of (C₇H₆O₂N)₂ Cd points to a different decomposition scheme than that elucidated through the pyrolysis decomposition products. This may be due to a catalytic effect of the ionization chamber. The thermal properties of (C₇H₅O₂N) Cd support the preceding views.TG curves showed the decompositions of mono(salicyl-aldoximato) lead(II) and the intermediate of bis(salicyl-aldoximato) lead(II) to be similar. The mass spectra of the chelates confirmed the formation of the same polymer (m/e 222) in both decompositions. Only the mass spectrum of (C₇H₅O₂N)Pb exhibited the molecular peakm/e 343. The decomposition schemes of the lead(II) salicylaldoximates were therefore elucidated more exactly. The metallic lead seems not to catalyze the oxidation of the organic part.

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Zusammenfassung Aufgrund der Zersetzungstemperatur und der Infrarotspektrum werden Cadmium(II)- und Blei(II)-bisalicylaldoximate als Verbindungen mit trans- bzw. cis-Struktur angesehen. Im ersten Schritt wird Bis-(salicylaldoximato)-blei(II) unter Abspaltung eines Ligandmoleküls zersetzt, die Zwischenverbindung ist jedoch nicht stabil und zersetzt sich sofort weiter. Die Oxydation des Endproduktes ist eine schnelle exotherme, wahrscheinlich durch metallisches Cadmium katalysierte Reaktion. Das Massenspektrum von (C₇H₆O₂N)₂ Cd weist auf ein Zersetzungsschema hin, das sich von dem aus den pyrolytischen Zersetzungsprodukten abgeleiteten unterscheidet. Dies ist möglicherweise auf einen katalytischen Effekt der Ionisationskammer zurückzuführen. Die thermischen Eigenschaften von (C₇H₅O₂N)Cd unterstützen diese Auffassungen. Aus den TG-Kurven ist zu ersehen, dass die Zersetzungen von Mono(salicylaldoximato)-blei(II) und des Zwischenproduktes von Bis(salicylaldoximato)-blei(II) ähnlich sind. Massenspektren der Chelate bestätigen die Bildung des gleichen Polymers (m/e 222) bei der Zersetzung beider Verbindungen. Nur im Massenspektrum von (C₇H₅O₂N)Pb tritt der Molekularpeak (m/e343) auf. Die Zersetzungsschemata der Salicylaldoximate von Blei(II) sind deshalb genauer aufgeklärt. Metallisches Blei scheint die Oxydation der organischen Komponente nicht zu katalysieren.

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- , , , - - . , . , , . - - , , . . . - - . - 222. - 343. . , .

     

On the structure and activity of a Pt/C catalyst subjected to repeated deactivation and regeneration cycles

Electron microscopic studies reveal that repeated air/hydrogen regeneration cycles cause irreversible structural changes of a Pt/C catalyst involving sintering and migration of the platinum over the support. This is reflected by a serious decrease of the catalytic activity. With hydrogen treatment only, these effects are less significant.

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, / Pt/C, . . .