Meaningful activation energies for complex systems II

The validity of the Friedman method is assessed for systems of overlapping reactions. By means of mathematical analysis and numerical examples it is shown that, in the case of competitive reactions, the method gives the true value of the instantaneous mean activation energy. However, some error may be incurred if this method is applied to systems of independent reactions. The relative accuracy of the Friedman and Ozawa-Flynn-Wall methods is discussed in respect of complex systems of reactions.

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Zusammenfassung Die Gültigkeit der Friedman-Methode wird für Systeme von überlappenden Reaktionen einer Betrachtung unterzogen. Durch mathematische Analyse und numerische Beispiele wird gezeigt, daß im Falle kompetitiver Reaktionen die Methode den richtigen Wert der jeweiligen mittleren Aktivierungsenergie ergibt. Fehler können jedoch auftreten, wenn diese Methode auf Systeme voneinander unabhängiger Reaktionen angewandt wird. Die relative Genauigkeit der Methoden von Friedman und Ozawa-Flynn-Wall wird mit Hinsicht auf komplexe Reaktionssysteme diskutiert.

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. , . , , . -- .

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The author wishes to thank the British Gas Corporation for permission to publish this work.     

Simplest model of self-oscillations in association reactions

The simplest scheme of association reactions is suggested, whose mathematical model permits the existence of self-oscillations.

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, .

     

Frequencies, anharmonicities, and dissociation energies of OH groups in H-mordenite

Harmonic frequencies, anharmonicities and dissociation energies of surface hydroxy groups in H-mordenite have been determined. The application of the Lippincott-Schroeder potential function for similar problems is proposed.

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, -. - .

     

Thermal analysis of Australian coals—A short review

It is evident that thermal analysis studies of Australian coals are of primary significance in the rationalisation of the various physical and chemical processes inherent in energy generation from these fossil fuels. To data, considerable such data has been accumulated correlating combustion efficiency with the coal primary structure, surface phenomena, included metal ions, volatile matter release profiles, particle size and corresponding char properties. The kinetics of these complex processes are now also modelled.

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Zusammenfassung Für die Rationalisierung der physikalischen und chemischen Prozesse bei der Energiegewinnung aus australischer Kohle sind thermoanalytische Untersuchungen dieser fossilen Rohstoffe von erstrangiger Bedeutung. Es wurde eine bedeutende Menge von Angaben gesammelt, die eine Beziehung zwischen dem Verbrennungsgrad und der Primärstruktur der Kohle, Oberflächenerscheinungen, enthaltenen Metallionen, des Emissionsprofiles flüchtiger Verbindungen, der Partikelgröße und der entsprechenden Halbkokseigenschaften herstellen. Die Kinetik dieser komplexen Vorgänge wurde nun auch modelliert.

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, , . , , , , , . .

     

Catalytic incineration of n-hexane on Pt/Al2O3

The catalytic incineration of n-hexane over a Pt/Al₂O₃ catalyst has been studied using a fixed bed reaction. The reaction was carried out in dry air between 250 and 350 °C and at 1 atm pressure. The concentration of n-hexane was between 25 and 300 ppm. The reaction was found to be zero order in n-hexane concentration and the activation energy was found to be 21 kcal/mol. The zero order kinetics can be explained by a surface redox cycle known as Mars-van Krevelen mechanism in which the oxidation of surface Pt is the rate-controlling step.

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- Pt/Al₂O₃ . , 250–350°C 1 . - 25–300 .. - –21 /. , — , , , Pt.

     

Alkali hexamolybdochromates

Li, Na, K, Rb, Cs and NH₄ hexamolybdochromates have been prepared, characterized by X-ray and IR spectra, and their thermal behaviour was studied. We observed that the anion decomposition occurs only when the last 3 H₂O are eliminated. TheH values for this elimination decrease from the Li to the Cs salt in the same manner as the lattice energies found in other alkali salts with a common anion. The exothermic reactions in the decomposition of the complexes are interpreted by inspection of the compounds obtained.

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Zusammenfassung Die dargestellten Hexamolybdochromate von Li, Na, K, Rb, Cs und NH₄ wurden durch ihre Röntgen- und Infrarotspektren charakterisiert und ihr thermisches Verhalten studiert. Die Zersetzung des Anions begann erst nach Entweichen der letzten 3 H₂O. DieH-Werte dieses Vorganges sinken in derselben Weise vom Li zum Cs wie die Gitterenergien anderer Alkalisalze mit gleichem Anion. Die auf die Zersetzung folgenden exothermischen Reaktionen wurden durch Untersuchung der erhaltenen Verbindungen gedeutet.

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Résumé Examen du comportement thermique des hexamolybdochromates de Li, Na, K, Rb, Cs et NH₄ caraetérisés par leurs spectres de rayons X et infrarouges. La décomposition de l'anion ne commence qu'après l'élimination des 3 dernières molécules d'eau. Les valeursH de ce processus décroissent du sel de lithium à celui de césium de la même manière que les valeurs des énergies de réseau d'autres sels alcalins contenant le même anion. Interprétation des réactions exothermiques relatives à la décomposition des complexes par examen des composés obtenus.

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Li, Na, K, Rb, Cs NH₄, - , . , 3 H₂O. H Li- Cs- , , . , , .

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This work was supported by Consiglio Nazionale delle Ricerche.     

Cumene hydroperoxide decomposition in the presence of metal complex catalysts supported on amorphous SiO2

By the method of molecular deposition, ions of CrO ₂ ²⁺ VO³⁺ and MoO ₂ ²⁺ were supported on a matrix of amorphous SiO₂. Different types of organic ligands were supported subsequently on the surface compounds so formed. The catalytic activity of the samples was studied in the decomposition of comene hydroperoxide.

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SiO₂ CrO ₂ ²⁺ , VO³⁺, MoO ₂ ²⁺ . . .

     

Estimate of acid dissociation constants by the interacting bonds method exemplified by aquacomplexes of Pt(II) and Pt(IV)

Acid dissociation constants of aqua complexes of Pt(II) and Pt(IV) have been estimated by the interacting bonds method. Calculation and experiment are compared.

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Pt(II) Pt(IV). .

     

The role of excited states in the photolysis of n-butyraldehyde, II. Intersystem crossing quantum yields

Singlet triplet intersystem crossing quantum yields were determined for n-butyraldehyde, using the photosensitized cis-trans isomerization of piperylene to monitor the process. At room temperature and 313 nm, 0.58±0.05 and 0.72±0.05 were obtained for the triplet yield in the vapor phase and in isooctane, respectively.

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- - - . 0,58±0,05 0,72±0,05 313 .

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For Part I, see Ref. /1/     

Thermal decompositions of silver carboxylates

The thermal decompositions of the even silver dicarboxylates from silver oxalate to silver sebacate were studied. In vacuum, the dicarboxylates decomposed to give metallic silver, CO₂ and organic diradicals as primary products, and polymers as secondary products. The higher silver dicarboxylates were much more stable to thermal treatment than silver oxalate, probably due to the initiation of decomposition of all carboxylates except silver oxalate by the rupture of a Ag-O and not a C-C bond.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung der geradzahligen Silberdicarboxylate Silberoxalat bis-sebacinat wurde untersucht. Unter Vakuum zersetzen sich die Dicarboxylate zu metallischem Silber, CO₂ und organischen Diradikalen als Primärprodukt und Polymeren als Sekundärprodukt. Die höheren Silberdicarboxylate sind wesentlich stabiler als das Oxalat, wahrscheinlich weil bei ihnen die Zersetzung von der Spaltung einer Ag-O-Bindung und nicht einer C-C-Bindung wie beim Oxalat ihren Anfang nimmt.

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, . , — . , . , , , Ag-O, -.

     

Kinetics of photochemically induced benzaldehyde-cumene cooxidation

Benzaldehyde-cumene co-oxidation was carried out using biacetyl as a photosensitizer. A co-oxidation mechanism is proposed and the kinetic study allows us to show a higher reactivity towards oxidizable substances of the peroxybenzoyl radicals than that of peroxy-,-dimethylbenzyl radicals, thus explaining the quenching effect of cumene.

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- . . , , ,- , .

     

Fossil age determination by thermal analysis

Subsequent to a comparative examination of recent bone material the author has recently completed the paleobiogeochemical evaluation of classical Quaternary and Pliocene terrestrial fossils of vertebrata from Hungary. A derivatograph (MOM) has been used to determine two thermoanalytical parameters which are closely associated with the passage of geological time: the total bound organic-matter content of the fossil and the fossilization cofficient.Derivatographic measurement of the organic matter in the bones is supplemented by fine-structure analysis of bone-tissue slides.Sample material of unknown age from several provenances was evaluated with the new dating method. The importance of the procedure is even greater in cases when only indefinite sporadic finds can be obtained from the sediments.

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Zusammenfassung Nach einer vergleichenden Untersuchung an neuzeitlichem Knochenmaterial hat der Autor kürzlich die paleobiogeochemische Auswertung der klassischen Quaternären und Pliocenen terrestren Fossilien von Vertebraten aus Ungarn ergänzt.Ein Derivatograph (MOM) wurde zur Bestimmung zweier thermoanalytischer Parameter eingesetzt, die eng mit dem Fortschreiten der geologischen Zeit verbunden waren: dem Gesamtgehalt an gebundenem organischem Material und dem Fossilisationskoeffizienten.Die derivatographische Messung der organischen Substanz in den Knochen wurde durch die Feinstrukturanalyse von Knochengewebeschnitten ergänzt.Probenmaterial unbekannten Alters verschiedener Herkunft wurde mit der neuen Methode ausgewertet. Die Bedeutung des Verfahrens ist in den Fällen noch grösser, wenn aus den Sedimenten nur unbestimmte sporadische Funde erhalten werden können.

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, . (MOM) , : . - . . , .

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The author wishes to thank the staff of the Department of Experimental Physics of L. Kossuth University for the neutron activation measurements and the Computer Center of the University for the calculation work.     

Kinetics of gas phase hydrochlorination of acetylene over a mercury catalyst

The kinetics of gas phase hydrochlorination of acetylene over a mercury catalyst has been studied. The kinetic equation is in agreement with the experimental data of various authors.

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. .

     

Alkylation of toluene with ethylene on HZSM-5

Alkylation of toluene with ethylene on unmodified large-crystal HZSM-5 has been studied in a flow system at 673 K, atmospheric pressure. The yield of ethyltoluenes increased and that of benzene and xylenes decreased with time on stream. This change in yields was accelerated by increasing the ethylene content of feed and by pretreating the catalyst with ethylene. Selectivity for toluene ethylation increase with increasing space velocity.

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HZSM-5 673 . - , . - - -. .

     

Determination of hydrogen chemisorbed on supported nickel catalysts by dimethyl zinc

Nickel supported on various metal oxides was titrated with dimethyl zinc tetrahydrofuranate at 130°C. The amount of hydrogen chemisorbed on nickel was evaluated from the amount of methane evolved after subtraction of OH groups of the support. The fraction of hydrogen bonded to nickel varied between 24–83 % of the overall hydrogen measured in dependence of support and correlated with activity of catalysts in the reaction of diethylene glycol with ammonia.

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, , 130°C. , , OH . , , 24 83% .

     

Study of the thermal decompositions of some transition metal perchlorates

The thermal decompositions of nickel(II), copper(II), cobalt(II) and manganese(II) perchlorates were studied by thermal analysis and kinetic measurements. Anhydrous perchlorates could not be prepared by heating and outgassing the samples in vacuum; oxides were obtained as the main solid decomposition products. In the case of cobalt and manganese perchlorates, oxidation of the metal ions was observed during the decomposition. In most cases the decompositions of the perchlorates followed the Avrami-Erofeyev kinetics. A correlation was found between the stabilities of the perchlorates and the effective field strengths of the cations.

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Zusammenfassung Die thermische Zersetzung von Nickel(II), Kupfer(II)-, Kobalt(II)- und Mangan(II)-perchloraten wurde mittels Thermoanalyse und kinetischer Messungen untersucht. Durch Erhitzen und Entgasen der Proben im Vakuum konnten keine wasserfreien Perchlorate hergestellt werden; Oxide wurden als feste Hauptzersetzungsprodukte erhalten. Im Falle der Perchlorate von Kobalt und Mangan wurde die Oxidation der Metallionen während der Zersetzung beobachtet. In den meisten Fällen verlief die Zersetzung der Perchlorate nach der Kinetik von Avrami-Erofeyev. Eine Korrelation wurde zwischen den Stabilitäten der Perchlorate und der tatsächlichen Feldstärke der Kationen gefunden.

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Résumé La décomposition thermique des perchloartes de nickel(II), de cuivre(II), cobalt(II) et de manganèse(II) a été étudiée par analyse thermique et mesures cinétiques. Les perchlorates anhydres n'ont pas pu être préparés par chauffage et traitement sous vide de échantillons; les oxydes ont été obtenus comme produits solides principaux de décomposition. Dans le cas des perchlorates de cobalt et de manganèse, l'oxydation des ions métalliques a été observée pendant la décomposition. Dans la plupart des cas, la décomposition des perchlorates a suivi la cinétique d'Avrami-Erofeyev. Une corrélation a été trouvée entre la stabilité des perchlorates et les intensités effectives des champs des cations.

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, , . ; . , . . .

     

Dimerization of n-butenes on nickel mordenite catalysts

The catalytic activity of synthetic and natural nickel exchanged mordenites of different compositions has been investigated in dimerization of n-butenes at high pressure in the liquid phase. High selectivities to n-octenes and methylheptenes were found. It is suggested that the mordenite channel structure influences the product distribution.

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- . - . .

     

IR spectroscopic studies of surface acrolein and acrylic acid compounds in conditions of catalytic oxidation of acrolein on V?Mo?Si?O catalyst

Three surface complexes of acrolein have been identified by high-temperature IR spectroscopic method. Their extinction coefficients have been decermined. - .     

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, .

     

Differential scanning calorimetry study of reactions of phenyl glycidyl ether with phosphoric acid

The reactions of phenyl glycidyl ether (PGE) with phosphoric acid in three molar ratios have been studied by means of DSC alone. The results obtained from isothermal measurements are as follows:H=–91.0 kJ/mole PGE(1:1 molar ratio);H=–100.5 kj/mole PGE (1:2/3 molar ratio).The DSC curves obtained from dynamic experiments are multipeaked and giveHvalues higher than those obtained from isothermal measurements. These results can be explained by taking into account the acid concentration, the different reactivities of the hydrogens of the phosphoric acid and the possibility that secondary reactions occur.

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Zusammenfassung Die Reaktion von Phenylglycidyläther (PGE) mit Phosphorsäure wurde bei drei verschiedenen molaren Verhältnissen allein mittels DSC untersucht. Isotherme Messungen ergaben folgende Werte:H=–91.0kJ/mol PGE (molares Verhältnis 1:1);H=–100.5 kJ/mol PGE (molares Verhältnis 3:2). Die bei dynamischen Experimenten erhaltenen DSC-Kurven weisen viele Peaks auf und ergebenH-Werte, die größer als die durch isotherme Messungen erhaltenen sind. Diese Ergebnisse können erklärt werden, wenn die Säurekonzentration, die unterschiedliche Reaktivität der Wasserstoffatome der Phosphorsäure und die Möglichkeit des Verlaufs sekundärer Reaktionen in Rechnung gestellt werden.

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() () . 11 12/3, H, –91.0 –100.5 ·^–1. , , H . , , .