Analyse theoretique des lois cinetiques couramment utilisees en thermoanalyse pour l'etude des reactions solid-gaz. III. proposition d'une nouvelle methode d'approche en regime dynamique

Résumé Dans la première partie de ce travail, les auteurs mettent en évidence que la vitesse d'une réaction en régime non isotherme dépend d'un facteur supplémentaire: le régime de montée en température. Cette assertion est basée sur le fait que le taux de réactionx est une fonction de trois variables: températureT, tempst, et vitesse de chauffeT, variable qui n'avait pas été prise en considération jusqu'ici par les autres auteurs travaillant sur ce problème.Puis, se basant sur les deux hypothèses suivantes: a) l'équation de vitesse en régime isotherme est la forme limite de l'équation de vitesse en régime dynamique, b) la variation de température en régime dynamique affecte la fréquence d'apparition des germes de la nouvelle phase, une formulation théorique des loisg(x) est proposée pour le régime non-isotherme. Cette formulation est explicitée en fonction de l'écart, à une température donnée, entre les valeurs de Lnk _i (isotherme) et Lnk _d (dynamique) dans le diagramme Lnk = f(1/T).L'étude, par thermogravimétrie, de la décomposition du gypse, du sulfate de calcium semihydraté, et de l'oxalate de calcium monohydraté, réalisée en montée linéaire de température, permet de vérifier expérimentalement la formulation théorique proposée.Pour obtenir une bonne interprétation cinétique d'une réaction chimique en régime dynamique, la vitesse de chauffe ne doit pas excéder 20°/heure.

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In the first part of this paper, the authors point out that the rate of reaction with non-isothermal kinetics depends on a supplementary factor: the heating rate. This assertion is based on the fact that the degreex of reaction is a function of three variables:T (temperature),t (time) andT (heating rate); this was not taken into account by other authors concerned with the subject.Then from the two following hypotheses: a) the rate equation for isothermal conditions is the limit form of the rate equation for non-isothermal conditions, b) the temperature change under dynamic conditions affects the frequency of nucleus formation of the new phase, a theoretical formulation of non-isothermalg(x) laws is proposed. This formulation involves the value of the difference, at constant temperature, between Ink _i (isothermal) and In k_d (dynamic) in the Ink=f(1/T) diagram.The thermogravimetric study of the dehydration of gypsum, of calcium sulfate hemihydrate, and of calcium oxalate monohydrate, under non-isothermal conditions, allows experimental verification of the theoretical formulation proposed.For a good kinetic approach of a chemical reaction under dynamic conditions, the heating rate must not exceed 20°/hour.

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Zusammenfassung Im ersten Teil dieser Arbeit wird von den Autoren bewiesen, daß die Geschwindigkeit einer Reaktion unter nicht-isothermen Bedingungen von einem zusätzlichen Faktor, den Bedingungen des Temperaturenstiegs, abhängt. Diese Behauptung beruht auf der Tatsache, daß der Reaktionsverlauf eine Funktion dreier Variablen ist: der TemperaturT, der Zeitt und der AufheizungsgeschwindigkeitT, wobei letztere Variable bisher von den auf diesem Gebiet arbeitenden Autoren außer Acht gelassen worden ist.Nachfolgend wird an Hand der zwei Voraussetzungen, daß a) die Geschwindigkeitsgleichung unter isothermen Bedingungen die Grenzform der Geschwindigkeitsgleichung unter dynamischen Bedingungen ist und b) die Temperaturänderung unter dynamischen Bedingungen sich auf die Erscheinungsfrequenz der Keime der neuen Phase auswirkt, eine theoretische Formulierung der Gesetzeg(x) für nicht-isotherme Bedingungen vorgeschlagen. Diese Formulierung wird als Funktion der Abweichung ausgedrückt, welche bei einer gegebenen Temperatur zwischen den Werten von Lnk _i (isotherm) und Lnk _d (dynamisch) im Diagramm Lnk=f(1/T) besteht.Die bei linearem Temperaturanstieg thermogravimetrisch durchgeführte Untersuchung der Zersetzung von Gips, von Calciumsulfat Semihydrat und von Calciumoxalat Monohydrat ermöglicht die vorgeschlagene theoretische Formulierung experimentell zu bestätigen.Um unter dynamischen Bedingungen eine gute kinetische Interpretation einer chemischen Reaktion zu erhalten, darf die Aufheizungsgeschwindigkeit den Wert von 20° pro Stunde nicht überschreiten.

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, : . , : (),t () ' ( ), , . : ) ) t(x) . Lnk _j () Lnk _d ( ) Lnk=f(1/T) . , , . , 20° .

     

The kinetics of radical polymerization—XXVII. Investigation of the radical reactivity of 3,3′- and 4,4′-disubstituted azobenzenes in the polymerization of vinylacetate

A study was made on the inhibition by some 3,3′- and 4,4′-disubstituted azobenzenes of the polymerization of vinylacetate initiated by azoisobutyronitrile at 50°. The inhibitory effects of these substances can be attributed to their ability to engage in radical addition giving a less reactive hydrazyl type radical. The mechanism of the inhibition has been established by ESR and kinetic (stoichiometric) measurements. The value of k₅/k₂ (characteristic of the reactivity of an inhibitor) was determined for 9 substituents. The radical reactivity of the aromatic azo group was decreased by electron donor substituents and increased by electron acceptors. The substituent effect can be well interpreted by the Hammett equation; the value of the reaction constant was ? = +0.53.     

Mikronachweis der Salicylsäure als Silbersalicylat

Zusammenfassung Es wird eine Methode beschrieben, nach der die Salicylsäure über ihr Ammonsalz als Silbersalicylat in kleinsten Mengen nachgewiesen werden kann. Es bilden sich dabei monokline Prismen in Form von Rhomboiden, die durch die Kristallwinkel, die schiefe Auslöschung und deren Beziehung zum Kristallumriß als Silbersalicylat identifiziert werden können. Erfassungsgrenze: 0,4 Salicylsäure. Ferner wird das unter Umständen ebenfalls bei der Reaktion auftretende Silbersalz der Benzoesäure und seine Unterscheidung von Silbersalicylat auf optischem Wege besprochen. Die Reaktion gelingt auch mit Mikrosublimaten.

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Summary A method is described whereby minimal amounts of salicylic acid can be detected as silver salicylate, viâ the ammonium salt. Monoclinic prisms of the form of rhomboids are produced, which may be identified as silver salicylate from the crystal angles, the oblique extinction, and the relationship of these to the crystal outline. The limit of the method is 0,4 salicylic acid. The optical method for distinguishing between silver salicylate and silver benzoate, which is also formed in certain circumstances in the course of the reaction, is discussed. The reaction may be successfully applied to micro-sublimates.

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Résumé On décrit une méthode, qui permet de déceler des plus petites quantités de l'acide salicylique comme salicylate d'argent en préparant d'abord le salicylate d'ammonium. Des prismes monoclines, en forme rhombique, se forment d'abord, qui peuvent être identifiés comme salicylate d'argent par l'angle du cristal (Kristallwinkel), l'extinction oblique (schiefe Auslöschung) et les relations de ceux aux contoures du cristal (Kristallumriß). Limite d'identification: 0,4 d'acide salicylique. Ensuite on discute aussi la différence entre le salicylate d'argent et le benzoate d'argent, qui se forme parfois au cours de la réaction, d'un mode optique. — La réaction peut être appliquée aussi à des micro-sublimés.

     

Use of thenoyltrifluoroacetone for the determination of manganese by activation analysis

A new procedure for the substoichiometric extraction of bivalent manganese by thenoyltrifluoroacetone into ethyl acetate has been developed and used in activation analysis. The value of the extraction constant has been found to be 3.1 x 10(-6); the pH range in which the extraction can be performed is 7.8-9.2. The influence of oxalate, citrate, tartrate, fluoride and cyanide ions has been studied. A selective substoichiometric extraction of manganese in the presence of Zr, Hf, Nb, Th, Fe and Sc is possible at pH 8-8.5, tartrate and fluoride being used as masking agents. Copper and cobalt can be screened by ammonia and cyanide respectively. The method has been used for the determination of manganese in biological materials, potassium fluoride and zirconium.     

Bestimmung von Ascorbinsäure auf Grund ihrer in einem Landolt-System ausgeübten reduzierenden Wirkung

Zusammenfassung Im Bromat-Jodid-Ascorbinsäure-System hängt die Zeit, die bis zur Jodausscheidung vergeht, von der Konzentration der Ascorbinsäure ab. Unter entsprechenden Versuchsbedingungen ist die Reaktionszeit proportional der Ascorbinsäurekonzentration. Danach kann die Ascorbinsäure sowohl mit Hilfe der Simultankomparationsmethode, als auch chronometrisch bestimmt werden. Die Genauigkeit ist ± 3% im Bereich von 5 bis 300g/5 ml. Die Grenzen der Bestimmung sind 1g bzw. 1000g Ascorbinsäure in 5 ml.

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Determination of ascorbic acid on the basis of its reducing action in a landolt system

Summary In the bromate-iodide-ascorbic acid system, the time that elapses until the iodine appears is dependent on the concentration of the ascorbic acid. Under appropriate experimental conditions, the reaction time is proportional to the ascorbic acid concentration. Accordingly, the ascorbic acid may be determined with the aid not only of the simultaneous comparison method but also chronometrically. The precision is ± 3% in the 5–300g/5 ml range. The limits of the determination are 1g and 1000g ascorbic acid in 5 ml respectively.

     

Effect of the specific activity of the tracer on rat luteinizing hormone radioimmunoassay

Rat luteinizing hormone /LH/ was labelled with¹²⁵I by the Chloramine T method.¹²⁵I-LH, used as tracer in radioimmunoassay, was separated from the labelling reaction mixture by gel filtration. By using the proper protein/radioiodine ratio in the labelling reaction mixture the specific activity of¹²⁵I-LH was adjusted to 2.5–20.5 MBq g^–1. The influence of the specific activity on the assay parameters as well as on the tracer stability was investigated.     

Functional dynamics of ion channels: modulation of proton movement by conformational switches

Detailed comparative studies of proton relay in native and chemically modified gramicidin channels provide a unique opportunity to uncover the structural basis of biological proton transport. The function of ion channels hinges on their ability to provide surrogate solvation in narrow pore filters so as to overcome the dielectric barrier presented by biological membranes. In the potassium channel KcsA and in the cation channel gramicidin, permeant selectivity and mobility are determined by the proteinaceous matrix via hydrogen bonding, charge-dipole, and dipole-dipole interactions. In particular, main-chain carbonyl groups in these pore interiors play an essential role in the solvation of alkali ions and of protons. In this study, molecular dynamics simulations reveal how the translocation of H(+) is controlled by nanosecond conformational transitions exchanging distorted states of the peptidic backbone in the single-file region of a dioxolane-linked analogue of the gramicidin dimer. These results underline the functional role of channel dynamics and provide a mechanism for the modulation of proton currents by fluctuating dipoles.     

Exchange of halogen bonded on aromatic core. Heterogeneous catalysis—I : Reaction mechanism of iodine exchange in o-iodobenzoic acid

Reaction mechanism of halogen exchange between arylhalogenide and halogenide anion is studied in a case when the aromatic core is inactivated with respect to the S_NAr substitution by other substituents. The exchange of iodine between o-iodobenzoic acid and ¹³¹I labelled NaI serves as a modelling reaction. The reaction was found to proceed heterogeneously on a glass surface. In the case of a rapid course of the surface reaction the reaction mechanism is more complicated and the equation derived by McKay cannot be applied for expressing the time dependence of the degree of isotopic exchange. Reaction mechanism was proposed for this reaction and compared with experimental data.     

Characterisation of Tokaj wines based on free amino acids and biogenic amines using ion-exchange chromatography

Summary Tokaj wines (Szamorodni and Aszu wines) of Hungarian origin were investigated on the basis of free amino acids and biogenic amines. The separation and determination of these compounds was performed by an amino acid analyser equipped with an ion-exchange resin column. The total amount of free amino acids and biogenic amines was higher in Aszu wines than in Szamorodni wines. The main amino acids were proline and arginine, while the major biogenic amines were tyramine and putrescine. The free amino acid and biogenic amine content of Aszu wines depended on the vineyards the wines originated from. Presented at Balaton Symposium '01 on High-Performance Separation Methods, Siófok, Hungary, September 2–4, 2001     

Die katalytischen Reaktionen bei der Spurenanalyse und die Untersuchung ihrer Mechanismen. II Untersuchung der Tiron—H2O2-Reaktion

Zusammenfassung Die Oxydation von Tiron durch H₂O₂ in basischem Milieu wird durch Kobalt stark katalysiert. Die katalysierten Vorgänge sind p_H-abhängig. Im p_H-Bereich 9 bis 11 entsteht ein rotes Oxydationsprodukt unbekannter Struktur; wahrscheinlich handelt es sich um ein o-Chinonderivat. Mit Hilfe der katalytischen Reaktion können 10^–4 g Kobalt/5 ml nachgewiesen werden. In diesem p_H-Bereiche stabilisiert Tiron H₂O₂ bei 100° C, bei 40° C jedoch katalysiert es — in Abhängigkeit von der Konzentration des Tirons — den Zerfall des H₂O₂. Der Effekt spielt im Mechanismus der katalysierten Reaktion wahrscheinlich eine Rolle, doch können die Zusammenhänge an Hand der bisher veröffentlichten Angaben nicht klar gedeutet werden. Der die Reaktion begleitende bzw. ihr folgende Nebenvorgang kann auf den katalytischen Zerfall des H₂O₂ · OOH-Komplexes zurückgeführt werden. Zwischen p_H 7 und 9 entsteht bei der katalysierten Reaktion Semichinon, über p_H 11 oxydiert Tiron das Semichinon unter Ringspaltung und Abspaltung von 1 Mol Sulfat zu Verbindungen, die Säurecharakter tragen.

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Summary The oxidation of Tiron by H₂O₂ in basic milieu is strongly catalyzed by cobalt. The catalyzed reactions are p_H-dependent. A red oxidation product of unknown structure results in the p_H range 9 to 11; probably it is ano-quinone product. As little as 10^–4 g cobalt/5ml can be detected by this catalytic action. In this p_H region, Tiron stabilizes H₂O₂ at 100° C, but at 45° C it catalyzes the decomposition of H₂O₂, in relation to the concentration of the Tiron. The effect probably plays a rôle in the mechanism of the catalyzed reaction, but the up to now published informations are not sufficient to clarify the relationships. The auxiliary process, accompanying or following the reaction, can be attributed to the catalytic decomposition of the H₂O₂-OOH^– complex. Semiquinone is produced by the catalytic reaction between p_H 7 and 9, above p_H 11, the Tiron oxidizes the semiquinone with opening of the ring and splitting off of 1 mol of sulfate yielding compounds which have an acidic character.

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Résumé L'oxydation du Tiron par H₂O₂ en milieu basique est fortement catalysée par le cobalt. Les processus de catalyse dépendent du p_H. Dans le domaine de p_H de 9 à 11, il apparaît un produit d'oxydation rouge, de structure inconnue; il s'agit probablement d'un dérivé de l'o-quinone. La réaction catalytique permet de déceler 10^–4 g cobalt/5 ml. Dans ce domaine de p_H, à 100° C le Tiron stabilise l'eau oxygénée et à 45° C, suivant sa concentration, il catalyse la décomposition de l'eau oxygénée. L'effet joue probablement un rôle sur le mécanisme de la réaction catalysée; on ne peut pourtant pas interpréter clairement ces relations au moyen des indications publiées jusqu'ici. Le processus secondaire qui accompagne la réaction ou qui la suit, peut être ramené à la décomposition catalytique du complexe H₂O₂-OOH^–. Entre p_H 7 et 9, la réaction catalysée donne naissance à une semiquinone; au-dessus de p_H 11, le Tiron oxyde la semi-quinone avec ouverture du cycle et élimination d'une mole de sulfate ce qui donne ensuite des composés qui portent le caractère acide.