Thermal decomposition of metal polyacrylates

Results of thermal and pyrolysis-GC/MS analyses of Na, Ca and Mg polyacrylates are presented. It was confirmed that the main decomposition reactions of the Na salt take place in the temperature range 420 – 470 and those of the other two polymers in the range 450–490. It was found that the solid residue after decomposition was the metal carbonate or oxide, while the volatile products consisted of H₂, CO, CO₂, saturated and unsaturated hydrocarbons (including cycloolefins and aromatic hydrocarbons) and aliphatic ketones. This suggests that the thermal decomposition of the metal polyacrylates proceeds via side-chain splitting and breaking of the main chain of the polymer, without retropolymerization.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse der Thermo- und Pyrolyse-GC/MS-analysen von Na-, Ca- und Mg-Polyacrylaten werden beschrieben. Es wurde bestÄtigt, dass die Hauptzersetzungsreaktionen des Natriumsalzes im Temperaturbereich von 420 bis 470, jene der anderen zwei Polymeren im Bereich von 450 bis 490 ablaufen. Es wurde nach der Zersetzung ein fester Rückstand von Metallkarbonat oder -oxid gefunden, wÄhrend die flüchtigen Produkte aus N₂, CO, CO₂, gesÄttigten und ungesÄttigten Kohlenwasserstoffen (darunter Zykloolefinen und aromatischen Kohlenwasserstoffen) und aliphatischen Ketonen bestanden. Dies lÄsst darauf schliessen, dass sich die thermische Zersetzung der Metallpolyacrylate über die Abspaltung der Seitenkette und der Spaltung der Hauptkette des Polymers ohne Retropolymerisation vollzieht.

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Résumé On présente les résultats des analyses thermiques et des produits de décomposition pyrolytique par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse (GC/MS) des polyacrylates de Na, Ca et Mg. On confirme que la réaction de décomposition principale du sel de sodium a lieu entre 420 et 470 et celle des deux autres polymères entre 450 et 490. On trouve que le résidu solide après décomposition est le carbonate ou l'oxyde du métal, tandis que les produits volatils consistent en N₂, CO, CO₂, en hydrocarbures saturés et non-saturés (y compris les cyclooléfines et hydrocarbures aromatiques) et en cétones aliphatiques. Cela permet de supposer que la décomposition thermique des polyacrylates métalliques s'effectue par coupure de la chaÎne latérale et par rupture de la chaÎne principale du polymère, sans rétropolymérisation.

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-- -- Na, Ca Mg. , 420–470, — 450–490. , . H₂, CO, CO₂, , , . , .

     

Thermal decomposition of ammonium nitrate dispersed in a multicomponent nitrate system

To obtain the kinetic curves of thermal decomposition of ammonium nitrate occurring together with decomposition of metal nitrates contained in a mixture, the ammonia contents evolved from samples heated under thermoanalytical conditions were determined by the Kjeldahl method.

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Zusammenfassung Der aus unter thermoanalytischen -Bedingungen erhitzten Proben freigesetzte Ammoniakgehalt wird durch das Kjeldahlverfahren bestimmt, um die kinetischen Kurven der thermischen Zersetzung von Ammoniumnitrat zusammen mit der Zersetzung von Metallnitraten in Gemischen zu erhalten.

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, , , .

     

DTA determination of specific heats of liquids

A method is described for conversion of the experimentally measured total heat capacity of a sample of low-boiling liquid, heated in a closed, pressure-proof pan, to its specific heat.     

Thermogravimetric examination of polyalcohol-formate binary systems

Mixtures of trimethylolpropane (TMP) or pentaerythritol (PER) with sodium or calcium formate (SF or CF) were investigated all over their composition range. Complete additivity was found to occur in the case of the TMP-SF and TMP-CF systems which renders it possible to determine the contents of both TMP and the given formate from in-dependent signals of weight loss over the entire range of quantitative composition of the mixtures under investigation. Additivity was found not to occur in the PER-SF system in the entire range of quantitative composition; SF content could only be determined from the ash weight. In the PER-CF system, additivity was absent at some signals; CF content could be determined in the full range from three independent signals, PER could be determined independently only at its content up to 50% by weight.     

Qualitative Speciation of Sulfonic Groups of Fresh Cation Exchanger Catalysts

On the basis of the thermogravimetric data, the procedure to perform the qualitative speciation of sulfonic groups of the cation exchanger in the mono- or bi-ionic form is proposed. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

The thermoanalytical determination of deactivation types of cation-exchanger catalyst's

The dependence of the thermal decomposition of a cation-exchanger catalyst on its deactivation type has been ascertained, and thermal analysis has been suggested as a diagnostic method for the determination of the condition of such a catalyst.

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Zusammenfassung Die Abhängigkeit der thermischen Zersetzung eines Kationaustauscher-Katalysators von seinem Inaktivierungstyp wurde bewiesen und die Thermoanalyse als diagnostische Methods für die Bestimmung des Zustandes eines solchen Katalysators vorgeschlagen.

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. , .

     

Study of the thermal behaviours of some metal acrylates

The thermal behaviours of Na, Ca, Mg and Zn acrylates were investigated by TG and DTA. It was found that the anhydrous acrylates were subject to thermal polymerization processes, which preceded the main decomposition. The presence of oxygen influences the decomposition of the organic part of the molecule very strongly, but it does not markedly affect the extent of polymerization or the type of the resulting solid products. Metal carbonates or oxides make up the major proportion of the residue obtained after the decomposition of the metal acrylates, similarly as in the case of other low molecular monocarboxylic acid salts.

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Zusammenfassung Das thermische Verhalten von Na, Ca, Mg und Zn-Akrylaten wurde mittels TG und DTA untersucht. Es wurde festgestellt, daß die wasserfreien Akrylate einen termischen Polymerisierungsproze erleiden, der der Hauptzersetzung vorangeht. Die Gegenwart von Sauerstoff wirkt sich sehr stark auf die Zersetzung des organischen Teils des Moleküls aus, beeinflut jedoch das Ausma der Polymerisierung und den Typ der entstandenen festen Produkte nicht besonders. Die bei der Zersetzung von Metallakrylaten erhaltenen Substanzen bestehen größtenteils aus Metallkarbonaten oder -oxiden, analog wie bei anderen Salzen von niedermolekularen Monokarbonsäuren.

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Résumé Etude du comportement thermique des acrylates de Na, Ca, Mg et Zn par thermogravimétrie et par analyse thermique différentielle (TG et ATD). On observe que les acrylates anhydres subissent un processus de polymérisation thermique qui précède la décomposition principale. La présence d'oxygène exerce une forte influence sur la décomposition de la partie organique de la molécule mais elle n'affecte pas de manière importante le degré de polymérisation ni la nature des produits solides formés. La majeure partie du produit obtenu après la décomposition des acrylates métalliques est constituée de carbonates et d'oxydes métalliques comme c'est le cas pour les autres sels d'acides monocarboxyliques à faibles poids moléculaires.

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TG Na, , Mg Zn. , , . , . , , , .

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The authors thank Mr. J. Bobinski for his help in translating this paper into English.     

Quantitative DTA under a changed gas atmosphere

The present paper describes a method for experimental determination of the momentary values of the thermal analyser calorimetric sensitivity when the type of gas in the DTA cell is changed.     

Thermoanalytical investigation of mixtures containing oxalic acid,sodium hydrogen oxalate and sodium oxalate

The ternary system containing H₂C₂O₄ · 2H₂O, NaHC₂O₄ · and Na₂C₂O₄ was investigated. It was ascertained that the termal curves of the mixtures were not the algebraic sums of their component curves. All thermal decomposition stages were interpreted and the means of performing qualitative and quantitative analyses in the system were given.

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Zusammenfassung Das H₂C₂O₄ · 2 H₂O, NaHC₂O₄ · H₂O und Na₂C₂O₄ enthaltende ternäre System wurde untersucht. Es wurde festgestellt, daß die thermischen Kurven der Gemische nicht den algebraischen Summen ihrer Komponentenkurven entsprachen. Sämtliche Stufen der thermischen Zersetzung wurden zugeordnet und die Möglichkeiten der Durchführung qualitativer und quantitativer Analysen im System angegeben.

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Résumé On a étudié le système ternaire contenant H₂C₂O₄ · 2H₂O, NaHC₂O₄ · H₂O et Na₂C₂O₄. On a établi que les courbes thermiques des mélanges ne correspondaient pas à la somme algébrique de leurs courbes composantes. On a interprété toutes les étapes de la décomposition thermique et donné les moyens d'effectuer des analyses qualitatives et quantitatives du système.

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, ₂₂₄. 2₂, NaHC₂O₄. ₂ Na₂C₂O₄. , . .

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The authors thank Mr E. Chromiak for the preparation of sodium hydrogen oxalate monohydrate, and Mrs Z. Wietrzyska-Lalak for her help in X-ray analysis.