Selective liquid adsorption and structural properties of montmorillonite and its hexadecylpyridinium derivatives

Summary An X-ray diffraction method was used to study the structures of montmorillonites, the surfaces of which were covered to a systematically increasing extent with hexadecylpyridinium (HDP) cations. It was found that, depending on the degree of cover of the surface, the HDP cations form a mono- or bimolecular layer in the interlayer space. A detailed investigation was made of the selective sorption of binary mixtures on montmorillonite and on HDP-montmorillonites with different surface coverages. The adsorption excess isotherms were determined, as were the adsorption capacities from analysis of the isotherms, and also the equivalent specific surface areas.It was established that from benzene-n-heptane mixtures the benzene is adsorbed only on the external surface of montmorillonite, while in the case of organocomplexes it causes moderate disaggregation.From benzene, alcohols with different numbers of carbon atoms are also preferentially adsorbed on the internal surfaces of montmorillonite; with the rise in the number of carbon atoms, the extent of interlamellar adsorption decreases. In the case of HDP-montmorillonites in methanol-benzene mixtures, the adsorption capacity exhibits a monotonous increase with the degree of organopbility in the range under consideration. In the event of optimum organophility the disaggregation of the organocomplex is complete, and the equivalent specific surface area is 764-778 m² · g^–1. The swelling of the organocomplex, which can be characterized by X-ray diffraction measurement, is in close correlation with the interlamellar liquid adsorption. The results show modification of the surface of montmorillonite with HDP cations fundamentally determines the nature and extent of the selective liquid adsorption.

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Zusammenfassung Die Struktur von mit Hexadecyl-pyridinium(HDP)-Kationen im systematisch gesteigerten Maße bedeckten Montmorilloniten wurde mit der Röntgendiffraktions-Methode untersucht. Es wurde festgestellt, daß die HDP-Kationen, von der Bedeckung der Oberfläche abhängend, im Schichtzwischenraum eine mono- bzw. bimolekulare Schicht bilden. Die selektive Sorption binärer Gemische wurde an Montmorilloniten und an HDP-Montmorilloniten verschiedener Bedeckung eingehend untersucht. Es wurden die Adsorptionsisothermen von Flüssigkeitsgemischen und aus deren Analyse die Adsorptionskapazitäten und die äquivalenten spezifischen Oberflächen bestimmt.Es wurde festgestellt, daß aus Benzol-n-Heptan-Gemischen das Benzol nur an der äußeren Montmorillonite-Oberfläche adsorbiert wird, während es bei Organokomplexen eine mäßige Desaggregation verursacht. Die Adsorption von Alkoholen verschiedener Kohlenstoffzahl aus Benzol erscheint auch an inneren Montmorillonit-Oberflächen bevorzugt; mit zunehmender Kohlenstoffzahl nimmt das Ausmaß der interlamellaren Adsorption ab. Bei HDP-Montmorilloniten zeigt die Adsorptionskapazität aus Methanol-Benzol-Gemischen mit zunehmender Organophilität im untersuchten Gebiet eine monotone Steigerung. Im Falle optimaler Organophilität ist die Desaggregation vollständig, die äquivalente spezifische Oberfläche beträgt 764-778 m²/g. Die durch Röntgenn-diffraktionsmessung charakterisierbare Quellung des Organokomplexes steht mit der interlamellaren Flüssig-keitsadsorption in engern Zusammenhang. Unsere Ergebnisse zeigen, daß Charakter und Ausmaß der selektiven Flüssigkeitsadsorption durch die Modifizierung der Montmorillonit-Oberfläche mit HDP-Kationen grundlegend verändert wird.

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With 14 figures and 4 tables     

Nachweis von Oxoverbindungen. IV

Zusammenfassung Enolisierende Oxoverbindungen, die eine - CH₂-CO- oder eine- CO-NH-NH-Gruppe enthalten, geben mit Diazoniumsalz eine Farbreaktion. Formaldehyd, Benzaldehyd, Nitrobenzaldehyde, Benzoin, Benzophenon usw. reagieren dabei nicht. 1,3-Diketone geben mit diazotiertem p-Nitroanilin zweierlei Färbungen, bei geringer Diazoniumsalzkonzentration eine rote, bei großem Überschuß eine blaue oder grüne Färbung. Die Reaktionsgeschwindigkeit ändert sich auch nach der Art des Diazoniumsalzes. Mit dieser Methode wurden selektive Nachweise für Oxoverbindungen ausgearbeitet. Acetonspuren können in Äthanol bzw. in Wasser oder in Methyläthylketon mit diazotiertem Anilin, 10^–3 % Acetessigsäureäthylester in Äthylacetat mit diazotiertem p-Phenetidin, 10^–5 % Acetylaceton in Aceton mit diazotiertem p-Nitroanilin, außerdem Acetaldehyd neben Formaldehyd, Acetylphenylhydrazin neben Acetanilid, mbzw. o- neben p-Nitroanilin nachgewiesen werden. Nach dem Absorptionsspektrum erwies sich das Reaktionsprodukt von Aceton mit diazotiertem p-Nitroanilin als eine Azoverbindung.

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Detection of Oxocompounds. IV

Summary Enolizing oxo-compounds, that contain a -CH₂-CO- or a -CO-NH-NH-group, yield a color reaction with diazonium salt. Formaldehyde, benzaldehyde, nitrobenzaldehyde, benzoin, benzophenone etc. however do not show this reaction. 1,3-diketones yield two kinds of color reactions with diazotizedp-nitraniline; a slight diazonium salt concentration yields a red coloration, while a large excess gives a blue or green coloration. Selective detections for oxo-compounds were developed with this method. Traces of acetone may be detected in ethanol or water or in methylethyl ketone by means of diazotized aniline, 10^–3% of acetoacetic ester can be detected in ethyl acetate by means of diazotizedp-phenetidine, 10^–5% acetylacetone in aldehyde, acetylphenylhydrazine in the presence of acetanilide,m- oro- in the presence ofp-nitraniline. Judging from the absorption spectrum, the reaction product from acetone and diazotizedp-nitraniline is an azo compound.

     

5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid by treatment of sepiomelanin with sodium borohydride.

Mild treatment of sepiomelanin and biosynthetic eumelanins with NaBH₄ in 0.1 N NaOH leads to the isolation of 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid ($\text{3}$), a component of structural interest which may account for most of the degradation products of melanins so far obtained.     

Extraction of the (C4H9)4N+Co(II)SCN− ion-pair in chloroform and in isoamyl alcohol: Spectrophotometric determination of cobalt

When excesses of ammonium thiocyanate and tetrabutylammonium chloride are added to a cobalt(II) solution, a water-insoluble ion-pair is formed; this compound is soluble in chloroform, isoamyl alcohol, and other solvents. The variables which affect the extractions by these two solvents are studied in order to obtain the optimal conditions and two alternative extraction procedures are proposed. Thus, the separation of cobalt as a previous step for its spectrophotometric determination is studied.     

Nachweis von Peroxiden,Hydroperoxiden und Persäuren

Zusammenfassung Die Indikatorbase 4-Methoxyphenylazo--naphthylamin wird von p-Nitrobenzoylperoxid in neutralem oder saurem Medium ohne, von p-Nitrobenzopersäure unter Erwärmen oxydiert, gar nicht aber von p-Nitroäthylbenzol--hydroperoxid. Auf der Grundlage dieses Verhaltens können die drei Verbindungen unterschieden und p-Nitrobenzoylperoxid nachgewiesen werden. Die Indikatorsäure 4-Nitrophenylazo-2-amino-5-nitrobenzol wird von p-Nitroäthylbenzol--hydroperoxid oxydiert, nicht aber von p-Nitrobenzoylperoxid und p-Nitrobenzopersäure. Mit dieser Farbreaktion kann p-Nitroäthylbenzol--hydroperoxid nachgewiesen werden. p-Nitrobenzopersäure kann neben p-Nitroäthylbenzolhydroperoxid mit einer Farbreaktion von p- + m-Phenylendiamin nachgewiesen werden. Auch p-Nitrobenzoylperoxid gibt die Reaktion, aber p-Nitroäthylbenzol--hydroperoxid setzt sich nicht um.

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Detection of peroxides, hydroperoxides, and peracids

Summary The indicator base 4-methoxyphenylazo--naphthylamine is oxidized in neutral medium without warming byp-nitrobenzoyl peroxide, and byp-nitrobenzoperacid with warming, but it is not oxidized at all byp-nitroethylbenzene--hydroperoxide. The three compounds may be differentiated on the basis of these behaviors and furthermore it is thus possible to detect and identifyp-nitrobenzoyl peroxide. The indicator acid 4-nitrophenylazo-2-amino-5-nitrobenzene is oxidized byp-nitroethylbenzene--hydroperoxide but not byp-nitrobenzoyl peroxide andp-nitrobenzoperacid.p-Nitroethylbenzene--hydroperoxide may be detected through this color reaction.p-Nitrobenzoperacid can be detected in the presence ofp-nitroethylbenzene--hydroperoxide by a color reaction withp + m-phenylenediamine but no reaction is given byp-nitroethylbenzene--hydroperoxide.

     

Application of pressurized sample preparation methods for the analysis of steels and copper alloys

Pressurized sample preparation devices (High Pressure Asher, Pressurized Microwave Digestion system, compared with a PTFE decomposition vessel) were used to dissolve certified metal alloy samples (steel, copper) for ICP analysis. Based on the results of the analysis it was established that both up-to-date devices can be advantageously applied to quickly and quantitatively dissolve metal alloy samples. To dissolve the samples, two different kinds of acid mixtures (A: nitric and hydrochloric acid; B: nitric and hydrochloric and sulphuric and phosphoric acid) were used. The sample preparation is simpler and less time-consuming than the earlier commonly used methods, sample loss and degree of contamination are also reduced. Steel samples containing tungsten, titanium and niobium (less than 0.5%) can only be analyzed using a mixture of the four acids. By dissolving steel samples in the nitric and hydrochloric acid mixture, the concentration of their most common elements (Cr, Ni, Mn, V, Cu) as well as their S and P content can be determined. Copper alloy samples can be dissolved quickly by the pressurized microwave decomposition device using hydrochloric acid and diluted (1:1) nitric acid.     

Study of the ternary system FeCrTe around the composition FeCr2Te4

The system FeCrTe was investigated around the composition FeCr₂Te₄. FeCr₂Te₄ is a metastable compound. Single crystals with Fe_0·93Cr_1·76Te₄ composition were grown by vapor transport or the Bridgman method. These crystals are metallic and anisotropic ferromagnets.     

Etude des métastannates de cadmium par spectrographie d'absorption infrarouge entre 5 et 40μ. Solutions solides entre l'oxyde d'étain et Poxyde de cadmium

Résumé Par chauffage à 1000° de mélanges d'oxyde stannique et d'oxyde de cadmium en proportions diverses, comme par déshydratation de précipités mixtes des hydroxydes correspondants, il se forme une série de solutions solides de l'oxyde de cadmium dans l'oxyde d'étain. Elles sont solubles dans l'acide chlorhydrique et présentent un spectre d'absorption infrarouge caractéristique que l'on a comparé avec celui des 2 métastannates de cadmium CdSnO₃, l'un de type ilménite, l'autre de type perovskite.

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Summary By heating various mixture of stannic oxide and cadmium oxide to 1000° C, a series of solid solutions of cadmium oxide in stannic oxide results as is the case when mixed precipitates of the corresponding hydroxides are dehydrated. They are soluble in hydrochloric acid and yield a characteristic infrared absorption spectrum that was compared with that of the two cadmium métastannates CdSnO₃, one of the ilmenite type, the other of the perovskite type.

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Zusammenfassung Erhitzt man verschieden zusammengesetzte Gemische von Zinnoxid und Cadmiumoxid auf 1000° C oder werden Mischfällungen der entsprechenden Hydroxide dehydratisiert, so entsteht eine Reihe fester Lösungen von Cadmiumoxid in Zinnoxid. Sie sind in Salzsäure löslich und zeigen ein charakteristisches Absorptionsspektrum im IR. Dieses wurde mit dem Spektrum zweier Cadmium-Metastannate (CdSnO₃) vom Typus des Ilmenits bzw. Perovskits verglichen.

     

The crystal structure of eudesma-4(15),7(11)-dien-8α, 12-olide: a sesquiterpene lactone fromTrattinickia rhoifolia Willd

The title compound, formula C₁₅H₂₀O₂, is orthorhombic, P2₁2₁2₁ witha=8.747(2),b=12.025(3),c=12.554(3)Å,Z=4, andD _m =1.32(2)g/ml. The structural analysis shows that the compound corresponds to eudesma-4(15),7(11)-dien-8,12-olide, a sesquiterpene lactone previously isolated fromAster umbellatus but whose crystal structure was unknown.