Critical considerations on the practical application of orion ion-selective electrodes to sea and other natural water samples

Summary The paper deals with some practically important aspects of the application of Orion ion-selective electrodes in water analysis. The effects of the salinity of sea water, sample temperature and response time on the normal electrode function are considered. It is experimentally shown that carefull checking of these factors must precede the practical use of fluoride, ammonia, chloride, nitrate and lead electrodes in sea, lake, river and drinking water samples. This is of particular importance for automatic or continuous systems, where samples with similar concentrations are analysed.

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Kritische Betrachtungen zur praktischen Anwendung von Orion Ionen-selektiven Elektroden in Meer- und anderen Naturwasserproben

Zusammenfassung Einige praktisch wichtige Aspekte bei der Anwendung von Orion-Elektroden in der Wasseranalyse werden mitgeteilt. Die Einflüsse des Salzgehalts von Meerwasser, der Temperatur der Probe sowie der Einstellzeit auf die normale Funktion der Elektrode wurden untersucht. Es wurde experimentell festgestellt, daß eine sorgfältige Prüfung dieser Faktoren vor der praktische Anwendung von Fluorid-,Ammoniak-, Chlorid-, Nitrat- und Bleielektroden in Meer-, See-, Fluß- und Trinkwasser vorgenommen werden muß. Das gilt besonders für automatische oder kontinuierliche Systeme, bei denen die Konzentrationen ähnlich sind.

     

Sensitivities and detection limits of X-ray fluorescence analysis with a 10 mCi241Am source

Sieben Spurenelemente im Bereich von Chrom bis Barium wurden auf Amberlite IR-120 Kationenaustauschpapier angereichert und durch energiedispersive Röntgenfluorescenzanalyse mit einer 10 mCi²⁴¹Am-Quelle bestimmt. Die Übereinstimmung der experimentell gemessenen mit den theoretisch berechneten Empfindlichkeiten wird geprüft. Die Nachweisgrenzen werden verglichen mit den in typischen Oberflächengewässern vorkommenden und den in Trinkwasser maximal erlaubten Elementkonzentrationen. Die Möglichkeit der Anwendung in der Umweltanalytik wird diskutiert.

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Empfindlichkeiten und Nachweisgrenzen der Röntgenfluorescenzanalyse mit einer 10 mCi²⁴¹Am-Quelle

Summary Seven trace elements ranging from chromium to barium were preconcentrated on Amberlite IR-120 cation exchange paper and determined in an energy dispersive X-ray fluorescence system using a 10 mCi²⁴¹Am source. Sensitivities were experimentally determined and checked with theoretically calculated values. The detection limits are compared with elemental levels present in typical surface waters and those allowed in drinking water. Appropriate conclusions as to feasibility of such a system for environmental monitoring are drawn.

     

Eine neue Methode zur Bestimmung des spezifischen Kaliumpermanganatverbrauches von Humins?uren

Zusammenfassung Es wird eine indirekte Methode zur Bestimmung des spezifischen Kaliumpermanganatverbrauches von Huminsäuren beschrieben. Die Huminsäuren werden mit einer 0,01 m Blei(II)-nitratlösung gefällt und der gebildete Pb-Huminsäure-Niederschlag ausgewogen. Aus dem PbGehalt und dem Kaliumpermanganatverbrauch des Pb-HuminsäureKomplexes ergibt sich der Kaliumpermanganatverbrauch pro Milligramm Huminsäure. Im Gegensatz zu Eisen(III)-chlorid verändert Blei(II)nitrat die Oxydierbarkeit der Huminsäuren nicht, so daß indirekt und direkt bestimmter spezifischer Kaliumpermanganatverbrauch übereinstimmen.Es wurden die spezifischen Kaliumpermanganatverbrauchswerte von zwei Huminsäuren bekannter Oxydierbarkeit (Fluka-Humussäure und Moorwasser-Huminsäure) und von Huminsäuren aus 3 natürlichen Wässern bestimmt. Die Fehlerbereiche der Mittelwerte betragen bei den Modellsubstanzen (je 15 Analysenwerte) ±4% (Huminsäure Fluka) bzw. ±3% (Moorwasser-Huminsäure) und bei den praktischen Analysen ±4% ±11% bzw. ±7% des jeweiligen Mittelwertes.

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Summary An indirect method for the determination of the specific permanganate consumption of humic acids is described. The humic acids are precipitated by 0,01 M lead(II)nitrate and the precipitate of lead-humic acid is weighed. The permanganate consumption per mg humic acid results from the lead-content and the permanganate consumption of the lead-humic acid complex. As opposed to ferric chloride lead(II) nitrate does not change the oxidizability of humic acids; hence, indirectly and directly determined permanganate consumption equal each other. — The values of the specific permanganate consumption of two humic acids of known oxidizability and of three samples of humic acids isolated from natural water-sources are determined. The limit of error of the mean values is between ±3% and ±11%.

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Wir danken Frl. Roswitha Raspe und Frau Helga Boje für fleißige technische Mitarbeit.     

Die Wärme- und Temperaturleitfähigkeit von Kunststoffen

Zusammenfassung Es wird ein überblick über die verschiedenen physikalischen Modelle der Wärmeleitung gegeben. Für die Temperaturleitfähigkeit werden mit Hilfe der Thermodynamik Beziehungen abgeleitet, die die Berechnung von Änderungen auf Grund von Druck- und Temperatureinfluß zulassen.Anhand von Meßergebnissen der Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit in Abhängigkeit von Druck und Temperatur werden Aussagen der theoretischen Analyse überprüft. Die wichtigsten Vorgänge, die den Verlauf der Meßwerte beeinflussen, sind für amorphe Kunststoffe Segmentbewegungen oder Reorientierungen von einzelnen. Molekülgruppen, für teilkristalline Kunststoffe Kristallisationserscheinungen oder änderungen der kristallinen Struktur.Verschiedene Beobachtungen führen zu dem Schluß, daß der Ordnungszustand von Schmelzen teilkristalliner Kunststoffe durch Druckeinwirkung während längerer Zeiten verbessert werden kann.

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Summary A review of several physical models of heat conduction is presented. Equations are derived for calculation of changes in thermal diffusivity with temperature and pressure.Experimental data of thermal conductivity and diffusivity, varying with temperature and pressure, are compared with results of the theoretical analyses. The experimentally observed phenomena for amorphous polymers can be interpreted in terms of segment motions or reorientation of distinct molecular groups. In semi-crystalline polymers, crystallisation or change in crystalline structure has a controlling influence on the thermal conductivity and diffusivity.Some observations support the conclusion that the molecular order of melts of semi-crystalline polymers can be improved by application of pressure over long periods.

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Mit 14 Abbildungen und 2 Tabellen     

Analysis of environmental materials using spectroscopic methods

Summary Background levels of environmental materials are the most crucial to be examined for the purpose of environmental monitoring. Lake Mashu water and mussel tissue powders from an unpolluted area are selected as the example for this study. ICP emission spectrometry with a preconcentration procedure by 8-hydroxyquinoline complexation and graphite furnace atomic absorption are among various spectroscopic methods used for the analyses. Colorimetry with an optical fiber type of a total reflection long capillary cell has been found effective for low level fluoride determination in drinking water.

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Analyse von Umweltmaterialien mit spektroskopischen Methoden

Zusammenfassung Die Höhe des Blindwertes von Umweltmaterialien ist für die Überwachung der Umwelt von entscheidender Bedeutung. Wasser vom Mashu-See und Pulver von Muschelgewebe aus einer nicht verunreinigten Gegend wurden als Beispiel für die vorliegenden Untersuchungen ausgewählt. ICP-Emissionsspektrometrie nach Anreicherung durch Komplexierung mit 8-Hydroxychinolin und Graphitofen-Atomabsorption wurden für die Analyse eingesetzt. Colorometrie mit einer totalreflektierenden, einer optischen Faser ähnlichen, langen Capillarzelle erwies sich als geeignet für die Bestimmung niedriger Konzentrationen von Fluorid in Trinkwasser.

     

Nitrate in drinking water in the West German wine-growing areas of Baden and Württemberg

Nitrate is regarded as a substance whose presence in drinking water is not considered as desirable. If reduced to nitrite it may cause methomoglobinemia in infants. Onward reaction with amines capable of coupling will result in the formatin of nitrosamins. Excessive use of fertilizers in agriculture is the most frequent cause of elevated nitrate contents of drinking water. To quantify this problem, drinking water was sampled at taps at 200 sites arranged on a grid covering the wine-growing areas of Baden and Württember. These samples were examined for their content of nitrate, chloride, and sulphate by means of ion chromatography. Clearly elevated nitrate contents were revealed by the resuls of measurements: 13% of samples showed values above the maximal concentration admissible under the EC Drinking Water Directive of 50 mg NO-3/l and 42% above the EC guide level. The excessive levels were mostly found in the regions of Kaiserstuhl-Tuniberg-Markgr?flerland and Württembergisch Unterland. Many samples with an elevated nitrateacontent exhibited also elevated sulphate contents. The high nitrate levels are attributed to the use of nitrogen fertilizers in the vineyards.     

Computer simulation of thermal analysis in heat-flux DSC applied to metal solidification

A general mathematical treatment for heat-flux differential scanning calorimetry is given. It combines equations derived for heat transfer in the calorimeter cell with an approach to the solidification of metal or alloy carried out in this type of instrument. The differences are discussed between temperature evolution, kinetics of latent heat and undercooling evolution within the sample, and temperature evolution, recorded signal and measured undercooling at the monitoring station.

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Zusammenfassung Es wird ein allgemeine mathematische Behandlung von Wärmefluß-DSC gegeben. Es verbindet Gleichungen für den Wärmetransport in der Kalorimeterzelle mit einer Annäherung der Verfestigung von Metall oder Legierung, die in diesem Gerätetyp durchgeführt werden. Es werden die Unterschiede zwischen: Temperaturevolution, Kinetik latenter Wärme und Unterkühlungsevolution innerhalb der Probe und zwischen: Temperaturevolution, aufgezeichnetes Signal und gemessene Unterkühlung an der Monitorstation diskutiert.

     

Energieumsetzung in Wärme beim kritischen Bruchbeginn in PMMA

Zusammenfassung Anhand von Ergebnissen experimenteller Untersuchungen wird gezeigt, daß in PMMA-Materialien verschiedenen Molekulargewichtes die für den kritischen Bruchbeginn geleistete Arbeit — ähnlich wie bei der Kaltverstreckung — hauptsächlich in Wärme umgesetzt wird. Hervorgerufen wird die Wärme durch Reibungseffekte der Molekülbündel im mikroskopisch kleinen Bereich an der Rißspitze, der Craze-Zone. Die dort auftretenden Temperaturerhöhungen werden diskutiert.

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Summary By experimental results it is shown that at the onset of critical fracture in polymethylmethacrylate materials of different molecular weights the strain energy release rate is mainly turned into heat; this result corresponds to that of the macroscopic deformation-process in other polymers. The heat is generated in the craze zone at the crack tip by friction of the molecule bundles. The maximum temperature rises are discussed.

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Mit 6 Abbildungen and 2 Tabellen     

Synthesen von Nitrophenanthrencarbonsäuren mit konstitutioneller Beziehung zu den natürlichen Aristolochiasäuren

The synthesis of various methoxy- and methylenedioxy-substituted nitrophenanthrene carboxylic acids is described. Some of the substances cause an increase in the phagocytic activity of leucocytes as has been established for natural aristolochia acid-I.

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Synthesen von Nitrophenanthrencarbonsäuren mit konstitutioneller Beziehung zu den natürlichen Aristolochiasäuren

Zusammenfassung Es wird die Synthese verschiedener methoxy- und methylen-dioxysubstituierter Nitrophenanthrencarbonsäuren beschrieben. Einige Substanzen, die getestet wurden, zeigen die bei der natürlichen Aristolochiasäure-I festgestellte Steigerung der Phagozytoseaktivität von Leukozyten.

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Herrn Prof. Dr.E. Ziegler mit den besten Wünschen zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Applications of infrared and Raman spectroscopy in industry

Summary There have been many recent explosive advances in both IR and Raman spectroscopy which have developed in response to industrial problems of increasing complexity. Probably the biggest factor in these advances has been computerization, which has contributed not only to substantial improvements in data handling but to enormous gains in sensitivities of analyses as well.In this paper numerous examples of Raman and IR applications in industry are given using many of these recent advances, including in-situ techniques, microprobe analyses, unusual combinations of instruments — i.e., hyphenated methods — and new sample handling techniques. The bright future of FT-IR and Raman spectroscopy is also briefly discussed.

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Anwendungen der Infrarot- und Ramanspektroskopie in der Industrie

Zusammenfassung Infrarot- und in geringerem Maße Raman-Spektroskopie sind etablierte und wirklich alltägliche Techniken in einem gut ausgerüsteten Industrielabor. Sie werden routinemäßig bei Problemen eingesetzt, die von großer Bedeutung für den Erfolg einer Forschungs- und Entwicklungsindustrie sind.Die Untersuchung von Katalysatorstrukturen und der Oberflächenadsorptionsstellen in Hinblick auf Katalysevorgänge kann Isotopensubstitution und in situ Bestimmungen bei mittleren bis hohen Drücken und Temperaturen einschließen. Für die in situ Untersuchungen von Katalysatoren ist Raman-Spektroskopie die einfachere Methode, da das Trägermaterial keinen Einfluß hat.Untersuchungen bei hohen Drücken sind wichtig für Modellstudien bei der Ölproduktionsforschung, da hier Bandenpositionen und -intensitäten von gasförmigen/flüssigen Mischungen von Kohlenwasserstoffen mit dem Druck korreliert und für die Analyse der Zusammensetzung verwendet werden.Relativ neue Entwicklungen in der Schwingungsspektroskopie, wie Mikrotechniken und Mikroskopanordnungen, berühren alle Gebiete der Forschung und Entwicklung, die für die Ölindustrie typisch sind. Dazu gehören in der Raman-Spektroskopie die räumliche Trennung von Probe und Detektionssystem, die durch optische Fibern überbrückt wird, und viele Probentechniken in der IR-Spektroskopie wie IRAS, DRIFT und FTIR-PAS. In situ IRAS ist eine sehr leistungsstarke Methode bei der Untersuchung von beschichteten Metalloberflächen, Adhäsionsschichten und des zeitlichen Verhaltens von Beschichtungen bei Wärmebehandlung.Bei vielen analytischen Problemen liegen komplexe Gemische vor, zu deren Lösung Verbundverfahren wie GC/ FT-IR oder TGA/FT-IR beitragen können. Ebenso ist ein mobiles FT-IR-Spektrometer ein interessantes und sehr nützliches Konzept. Schließlich werden Beispiele für spektroskopische Einzelanalysen gezeigt, die entweder die besonderen oder auch die sich ergänzenden Möglichkeiten der FT-IR- und Raman-Spektroskopie ausnutzen.