Ion beam induced effects in thin-film analysis

Summary Quantitative thin film and in-depth analysis is often complicated or even prevented by interfering effects which are induced by the ion bombardment used for sputter removal of the sample. From these effects, sputter induced surface microtopography and bombardment induced stoichiometry changes are discussed on the basis of recent experimental and theoretical results. A method for establishing extremely plane bombarding craters at low bombarding energies is mentioned.

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Ionenstrahlinduzierte Effekte bei der Dünnschichtanalytik

Zusammenfassung Quantitative Dünnschicht-oder Tiefenprofilanalysen werden häufig durch Störeffekte erschwert oder verhindert, die durch den zum Probenabtrag benutzten Ionenbeschuß induziert werden. Von diesen Effekten werden die beschußinduzierte Oberflächen-Mikrotopographie und die durch den Ionenbeschuß verursachten Stöchiometrieän-derungen an der Probenoberfläche anhand neuer theoretischer und experimenteller Ergebnisse diskutiert. Weiter wird ein Verfahren zur Erzeugung extrem ebener Beschußkrater bei niedrigen Ionenbeschußenergien besprochen.

     

Determination of selenium in pyrite by the atomic absorption-hydride generation technique

Summary Pyrite is digested in a (3 + 1) nitric-hydrochloric acid mixture. Nitrate is removed by warming the solution after addition of sulphuric acid. Strong hydrochloric acid is added to hydride prior generation to eliminate interference from iron. The result is compared with that obtained by neutron activation analysis. Standard deviation was in the range of 1–2 ppm.

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Selenbestimmung in Pyrit über das Hydrid mit Hilfe der AAS

Zusammenfassung Die Pyritprobe wird mit Salpetersäure/ Salzsäure aufgeschlossen und anschließend werden die Nitrationen durch Erhitzen mit Schwefelsäure entfernt. Zur Hydriderzeugung wird starke Salzsäure zugesetzt, um Störungen durch Eisen zu verhindern. Die Ergebnisse wurden mit denen der Neutronenaktivierung verglichen, wobei sich gute Übereinstimmung ergab. Die Standardabweichung liegt im Bereich von 1–2 ppm.

     

Multielementstandards auf Kieselgelbasis zur Bestimmung von Spurenelementen in silicatischen Proben durch R?ntgenfluorescenzanalyse

Zusammenfassung Die Herstellung von Multielementstandards auf Kieselgelbasis für die Bestimmung von Spurenelementen in silicatischen Gesteinen und Mineralien wird beschrieben. Der Einfluß auf die Fluorescenzintensität der Spurenelemente durch andere Spurenelemente wird untersucht. Matrixeffekte, bedingt durch leichte und mittelschwere Elemente, die in höheren Konzentrationen vorhanden sind, werden ebenfalls geprüft. Die Ergebnisse der Bestimmungen von Spurenelementen in verschiedenen geochemischen Referenzproben werden mit den gegebenen Richtwerten verglichen. In allen Fällen wird gute Übereinstimmung erzielt.

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Multielement standards on the basis of silica gel for the determination of trace elements in silicate samples by X-ray fluorescence analysis

Summary The preparation of multielement calibration standards based on silica gel for the determination of trace elements in rocks and minerals is described. The influence on the fluorescence intensity of trace elements by other trace elements is investigated. Matrix effects, caused by low and middle atomic number elements present in higher concentrations are also studied. Results of trace element determinations in various geochemical reference samples are compared with recommended values. In all cases good agreement is observed.

     

Beitrag zur spektrometrischen Analyse von Spanproben in der Eisenindustrie

Zusammenfassung Bisher wurde empfohlen, die in den Laboratorien der Stahl- und Eisenindustrie zu analysierenden Späne durch Pressen von Tabletten oder Einschmelzen mit einem Lichtbogenofen in Spektralproben zu verwandeln.Es wurde nun versucht, die Proben durch Zentrifugalgießen einer durch Hochfrequenzerhitzung der Späne entstandenen Schmelze herzustellen.Die ersten Ergebnisse mit Stahl und Eisen und die jeweiligen Vorteile der drei Methoden in bezug auf die Analysenergebnisse und die Geschwindigkeit werden erörtert.Das entwickelte Gerät wird beschrieben; weiter werden einige Anwendungsbeispiele gebracht, deren Ergebnisse diskutiert werden.

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The spectrochemical analysis of unconventional iron and steel samplesA new melting technique

Up to now it has been recommended that samples submitted as drillings or millings to industrial iron and steel laboratories for analysis by emission spectrometry should be compressed into a pellet or melted in an arc furnace.An alternative method has been studied for sample preparation by melting the metal in an induction heated furnace and centrifugal casting of the melt. The results obtained for treated iron and steel samples and the respective merits of the three methods on the basis of their analytical results and their rapidity are indicated.The apparatus used is described and some examples of application are presented. The results are discussed.

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Vorgetragen bei der 6. Spektrometertagung 1967 am 23. März in Amsterdam.     

Radiochemical assay of prostaglandins, thromboxane, prostaglandin endoperoxides, 12-hydroxyeicosatetraenoic acid (HETE) and 12-hydroxyheptadecatrienoic acid (HHT) formed by human platelets from arachidonic acid

Summary A three-step thin-layer chromatographic procedure is described for the isolation and measurement of the various compounds formed by human platelets from radioactive arachidonic acid. The data presented show that other unknown compounds may also be formed in substantial amounts. The method can be used on a routine basis by combining a two-dimensional thin-layer chromatographic separation with an additional TLC for a complete resolution of the prostaglandins and other products.

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Radiochemische Analyse von Prostaglandinen, Thromboxan, Prostaglandinendoperoxiden, 12-Hydroxyeicosantetraensäure (HETE) und 12-Hydroxyheptadecatriensäure (HHT), die durch menschliche Thrombocyten aus Arachidonsäure gebildet werden

Zusammenfassung Ein dreistufiges TLC-Verfahren wird beschrieben zur Trennung und Bestimmung der verschiedenen Verbindungen, die durch Thrombocyten aus radioaktiver Arachidonsäure gebildet werden. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, daß außer den oben genannten noch weitere unbekannte Verbindungen in wesentlichen Mengen gebildet werden können. Durch Kombination einer dreidimensionalen TLC mit einer weiteren TLC-Trennung kann eine vollständige, routinemäßige Analyse der Prostaglandine und anderen Verbindungen durchgeführt werden.

     

The evaluation of the structure and hardness of processed plastics by the Vickers microhardness test

Summary The Vickers microhardness test has been used as an additional tool for the determination of the microstructure of an injection moulded semicrystalline thermoplastic. The results show for the first time that there is a clear and well defined correlation between microhardness measurements and changes in preferred orientation through the thickness of the mouldings as revealed by acid etching and wide angle X-ray diffraction. Notably, the microhardness test describes, if the necessary precautions are taken, the extent of the different structures and the degree of preferred chain axis orientation within those structures.

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Zusammenfassung Der Vickers Mikro-Härtetest wurde als zusätzliches Meßverfahren zur Bestimmung der Mikrostruktur von spritzgegossenen teilkristallinen Thermoplasten angewandt. Die Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, daß zwischen den Mikrohärtegraden und den durch die Gußdicke bewirkten Veränderungen in der gewählten Molekülorientierung ein offensichtlicher und präziser Zusammenhang besteht, wie Säureätzung und Weitwinkel-Röntgen-Dispersion beweisen. Bemerkenswert ist vor allem, daß der Mikrohärtetest, sofern die erforderlichen Vorkehrungen getroffen werden, das Ausmaß der verschiedenen Strukturen und den Grad der gewählten Ketten-Achsen-Orientierung innerhalb dieser Strukturen beschreibt.

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With 10 figures and 2 tables     

Einfluß von Tensiden auf das kolloidchemische Verhalten hochdisperser Kieselsäuren in polaren und unpolaren Lösungsmitteln

Zusammenfassung In arzneilichen Suspensionen, Lotionen und Salben wird kolloide Kieselsäure Aerosil in steigendem Maße als stabilisierendes Verdickungsmittel eingesetzt. Die Konservierung solcher Zubereitungen mit grenzflächenaktiven Invertseifen oder die Verwendung nichtionogener Netzer zur Dispergierung hydrophober Wirkstoffe erweist sich dabei als problematisch. Reaktionen zwischen diesen Hilfsstoffen und der kolloiden Kieselsäure beeinflussen sowohl die Arzneiwirkung als auch das kolloidchemische Verhalten der Arzneiformen.Neben Sedimentation und Flockung der hochdispersen Kieselsäure wird vor allem die Konsistenz von Aerosilsuspensionen durch ionogene und nichtionogene Tenside verändert. Die Ursache dafür sind Sorptionsvorgänge an der Grenzfläche der kolloiden Kieselsäure, die in wäßrigem Milieu bei Invertseifen auf Ionenaustausch und Ionenpaarsorption zurückzuführen sind. Die starke Sorption nichtionogener Tenside in wäßrigen Aerosilsuspensionen ist neben Wasserstoffbrücken auf den Einfluß hydrophober Wechselwirkungen zurückzuführen. Wie IR-spektroskopische Untersuchungen zeigen, werden die nichtionogenen Tenside vom Typ der Polyäthylenglykol-Derivate in schwach polaren Lösungsmitteln über Wasserstoffbrücken an das Aerosil gebunden.

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Summary Colloidal silica Aerosil is very often used as a thickening agent in pharmaceutical suspensions, lotion and ointments. Cationic and nonionic surfactants, which serve as preservatives or wetting agents respectively, react with the colloidal silica, influencing drug availability as well as the colloidal chemical properties of these dosage forms. So changing of sedimentation, flocculation and viscosity of the silica suspensions can be observed in the presence of these surfactants. The reactions are caused by adsorption phenomena on the surface of the Aerosil particles. In aqueous media the cationic surfactants are bound by ionic exchange and ion pair adsorption, while nonionic surfactants are adsorbed by hydrogen bonding and hydrophobic interactions. In weak polar solvents the hydrogen bonding between PEG-derivatives and the Aerosil surface is evaluated from IR-spectroscopic datas.

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Herrn Professor Dr.R. Pfleger zum Gedenken.

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Vorgetragen auf der 25. Hauptversammlung der Kolloid-Gesellschaft am 13.–15.10.1971 in München.     

Zur Kenntnis des Phosphatstoffwechsels der Hefe

Scheinbare Divergenzen zwischen den seinerzeit aufgestellten Phosphatbilanzen in Säureextrakten aus phosphatangereicherter und-verarmter Hefe und den in der letzten Mitteilung dieser Reihe erhobenen Befunden über den Gehalt an freien Nucleotiden in demselben Material, veranlaßten eine genauere Überprüfung der Frage, inwieweit die Extraktionsmethoden die Ergebnisse der Nucleotidbestimmung und der Phosphatbilanzen beeinflussen. Es zeigte sich, daß bei Bestimmung der freien Nucleotide, trotz Verwendung verschiedener Extraktionsmittel, sowohl qualitativ als auch quantitativ weitgehend entsprechende Ergebnisse erhalten wurden.Die Resultate können wieder in dem Sinne erklärt werden, daß während der Phosphatanreicherung eine Synthese von Nucleinsäure auf Kosten der freien Nucleotide erfolgt.Gleichzeitig durchgeführte Phosphatbilanzen in den Säureextrakten aus phosphat-verarmter und-angereicherter Hefe ergaben je nach den Extraktionsbedingungen starke, zur Zeit noch schwer deutbare Konzentrationsunterschiede in den einzelnen Phosphatfraktionen.

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Mit 2 Abbildungen     

Die Farbreaktion der Phenole mit salpetriger S?ure

Zusammenfassung Es wurde die Farbreaktion der Phenole mit salpetriger Säure in schwach saurem Medium ausführlich studiert. Die farbigen Reaktionsprodukte wurden identifiziert und gefunden, daß an Stelle der angenommenen p-Nitrosophenole bei der Reaktion die entsprechenden Mono-, Di- bis Trinitrophenole gebildet werden. Für die gelben bis braunorangen Färbungen sind die Nitrophenolationen verantwortlich. Bei Phenolen, die in den 2-,4-oder 6-Stellungen zur Hydroxylgruppe substituiert sind, werden bestimmte Gruppen durch die Nitrogruppe ersetzt. Die Verschiedenheit der Färbungen wurde durch Bildung der o- und p-Mono-nitrophenole oder 2,4- und 2,6-Dinitrophenole erklärt. Aus den Resultaten können für die colorimetrische Analyse wertvolle Schlußfolgerungen gezogen werden.

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Summary The colour reaction of phenols with nitrous acid in slightly acid medium has been investigated thoroughly. The coloured products of the reaction have been identified and it has been found that the mono-, di-, and trinitrophenols are formed in the reaction, instead of the p-nitrosophenols as has been supposed. The yellow to brown-orange colour is caused by the nitrophenolate ions. In phenols, which are substituted in the 2-,4- or 6-position to the hydroxyl group, certain groups are replaced by the nitro group. The difference in colour is explained by the formation of o- and p-mononitrophenols or 2,4- and 2,6-dinitrophenols. The results of this investigation are useful for colorimetric analysis.

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Frau O. Beranová u. M. Jírková danke ich für ihre Mithilfe bei den Experimenten. Herrn Ing. M. Nepra aus unserem Institut soll Dank für die spektroskopischen Messungen und Diskussion der Spektren ausgesprochen werden.     

Analysis of organic quaternary ammonium salts by LAMMA

Summary The application of the laser microprobe mass analyser (LAMMA) to several acyclic quaternary ammonium salts with aliphatic and aromatic substituents was investigated. The LAMMA spectra share some typical features with the ones, obtained by mass spectrometric (MS) analysis using soft ionisation techniques, e. g. the intact cations are detected as well as the iminium ions, issued from their decomposition. However, as a result of the abundant fragmentation and because of the presence of additional characteristic peaks, LAMMA spectra become largely comparable to the ones, recorded on a conventional MS with electron impact-ionisation and sample introduction by direct probe, though it is well known that the latter method induces thermal degradation of these salts and consequently only allows for the detection of the corresponding decomposition products.

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Analyse organischer quarternärer Ammoniumsalze mittels LAMMA

Zusammenfassung Die Anwendung des Laser-Mikrosonden-Massen-Analysators (LAMMA) zur Charakterisierung verschiedener acyklischer quarternärer Ammonium-salze mit aliphatischen und aromatischen Substituenten wurde untersucht. Die LAMMA-Spektren zeigen charakteristische Merkmale jener Spektren, die durch weiche Ionisierungstechniken in der Massenspektrometrie erhalten werden: z. B. werden intakte Kationen sowie Imin-Ionen detektiert. Als Folge der weitgehenden Fragmentierung und wegen zahlreicher zusätzlicher Peaks sind LAMMA-Spektren jenen Spektren sehr ähnlich, die durch Elektronenstoß-Ionisation und Direkteinführung der Probe erzeugt werden. Allerdings ist bekannt, daß die letztere Methode einen starken Abbau von Salzen bewirkt und daher nur den Nachweis von Zerfallsprodukten zuläßt.

     

Aktivierungsanalyse von Seltenen Erden in Kernbrennstoffen

Zusammenfassung Ein Verfahren zur Aktivierungsanalyse von Seltenen Erden in Kernbrennstoffen wird beschrieben. Hierbei werden die Seltenen Erden zunächst durch Extraktion von Uran bzw. Thorium abgetrennt. Nach der Bestrahlung mit thermischen Neutronen (gemeinsam mit Standardproben) und Zusatz von Träger werden sie in einer Kationenaustauschersäule getrennt. Im Anschluß an die Aktivitätsmessung wird die Menge der einzelnen Seltenen Erden spektralphotometrisch bestimmt. Die Häufigkeit der Elemente in den untersuchten Proben wird mit der geochemischen Häufigkeit verglichen. Die verschiedenen Methoden zur Bestimmung der Seltenen Erden werden diskutiert.

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Activation analysis of rare earths in nuclear reactor fuels

The rare earths are separated by extraction from uranium and thorium, respectively. After irradiation with thermal neutrons (together with standard samples) and addition of carrier they are separated in a cation-exchange column. Activity measurements are followed by determination of the amount of the individual rare earth by spectrophotometry. The distribution of the rare earth elements in the samples is compared with the geochemical distribution. The different methods for the determination of the rare earth elements are discussed.

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Für die Durchführung der Analysen möchten wir Frau E. Stoll danken.     

Serumeiwei?-Elektrophorese auf Celluloseacetatstreifen und ihre quantitative Auswertung mit Hilfe des Autoanalyzers

Zusammenfassung Zur Serumeiweißelektrophorese wird eine Kammer beschrieben, die zur Aufnahme einer besonders hohen Anzahl von Celluloseacetat-Streifen geeignet ist. Die Serumproteine werden nach der Elektrophorese mit Procion-Brillantblau RS angefärbt, einem Farbstoff, der sich direkt an die Peptidgruppen bindet. Die Streifen werden in die fünf hauptsächlichen Proteinbanden zerschnitten, der Farbstoff wird eluiert und die optimale Dichte mit Hilfe des Autoanalyzers ausgewertet. Eine Albumin-Eichkurve kann für alle Fraktionen benutzt und die Werte direkt in g/100 ml abgelesen werden. Die Ergebnisse sind gut reproduzierbar, und das Verfahren scheint mindestens ebenso genau wie die bisher benutzten Methoden zu sein.

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Summary A special electrophoresis tank was constructed for the large-scale handling of cellulose acetate strips. Serum proteins were stained after electrophoresis with Procion Brilliant Blue RS, a dye that combines directly with the peptide structure being covalently bound. The strips were cut up into their five main protein bands, the dye was eluted and its optical density measured and recorded with the Autoanalyzer. An albumin calibration graph serves all fractions and the values can be read off directly in g/100 ml. The method has good reproducibility and appears to be as exact if not better than methods hitherto in use.

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Die Arbeit kann nieht abgeschlossen werden, ohne daß wir unseren Dank R. H. Powell, Esq., der Shandon Scientific Co. (London), aussprechen, der uns in so hervorragender Weise durch die Herstellung des Elektrophoresegerätes unterstützt hat. Weiterhin danken wir der Hilfe Lt. Col. A. M. Watt's, T. D., R. A. M. C. der No. 1 Base Transfusion Unit, der uns die Normalsera freundlichst zur Verfügung stellte. Was die technische Hilfe anbelangt, so sind wir unseren technischen Assistenten, vor alien Miss M. Barthen, ZU Dank verpflichtet. Der Teohnicon Company, Chertsey, England, sei auch für großes Entgegenkommen und die leihweise Überlassung von Geräten gedankt, ohne die diese Arbeit nicht hätte ausgeführt werden können.     

Deformation und Orientierung isotroper Nitrozellulosefäden

Zusammenfassung Die Herstellung gut dehnbarer, relativ fester isotroper Nitrozellulosefäden wird beschrieben. Mit diesen werden Dehnungsversuche durchgeführt bei verschiedenen Quellungsgraden, die durch Aufquellen in reinem Alkohol und Gemischen von Alkohol und Azeton erzielt wurden.Die Orientierung wird an Hand der Anisotropie der Quellung und des Röntgendiagrammes messend verfolgt. Es werden dabei Ergebnisse erhalten, die in Übereinstimmung sind mit den in früheren Arbeiten bei analogen Untersuchungen an Zellulosefäden gefundenen.Die Orientierung steigt als Funktion des Dehnungsgradesv in gequollenem Zustand um so rascher an, je nachdem der Quellungsgrad höher liegt. Betrachtet man dagegen die Orientierung als Funktion des Dehnungsgradesv _t (d. h. die Verlängerung mit Bezug auf den ungequollenen Zustand), verläuft sie unabhängig vom Quellungsgrad immer in derselben Weise.Die Bruchfestigkeit der in gequollenem Zustand vorgedehnten Fäden erreicht maximal 19 kg/mm².Es ist zu schließen, daß das die deformatorischen Eigenschaften bestimmende netzartige Gelgerüst in den nitrierten Fäden noch dasselbe Verhalten und die gleiche maximale Dehnbarkeit aufweist wie vor der Nitrierung.Beim Verfolgen der Aufquellungsretraktion erweist sich die Deformation gequollen gedehnter Fäden als etwa bis zur Hälfte, die der trocken gedehnten Fäden als völlig umkehrbar.Auszug aus Dissertation D. Vermaas (Utrecht 1941).     

Vergleich der mikrobiologischen und s?ulen-chromatographischen Bestimmung von Aminos?uren

Zusammenfassung Die ionenaustausch-chromatographische und die mikrobiologische Aminosäurenbestimmung werden verglichen. Es wurde festgestellt, daß die Fehlerbreite der beiden Methoden etwa gleich ist. Der apparative Aufwand und die Materialkosten liegen bei der mikrobiologischen Bestimmung niedriger, jedoch ist auch die Zahl der zu bewältigenden Analysen kleiner und der Zeitraum zwischen dem Ansetzen der Analyse und dem Vorliegen der Ergebnisse ist größer. Hieraus folgt, daß die mikrobiologische Analyse immer dort mit Vorteil einzusetzen ist, wo nur selten Aminosäurenbestimmungen durchgeführt werden, oder wo in einem großen Untersuchungsmaterial eine einzige oder wenige Aminosäuren zu bestimmen sind.

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Comparison of the determination of amino acids by ion-exchange chromatography and by microbiological assay

Both methods show practically the same accuracy. The microbiological assay will be used with advantage in laboratories where the determination of amino acids is performed only at times or where only one or a few amino acids are to be determined in a great lot of samples.

     

Auswahl optimaler Me?wellenl?ngen bei der spektroskopischen Mehrkomponenten-Analyse

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Verfahren zur Auswahl optimaler Wellenlängen bei der spektroskopischen Mehrkomponenten-Analyse diskutiert. Üblicherweise werden die Absorptionsmaxima herangezogen. Nach Kaiser läßt sich für jede Wellenlänge die Selektivität gegenüber den verschiedenen Substanzen berechnen. Für die Auswertung wird der Satz von Wellenlängen herangezogen, der insgesamt die höchsten Selektivitäten aufweist. Zumindest für den Fall der Zweikomponentenanalyse läßt sich das Selektivitätsprodukt heranziehen. Wesentliche Vorteile bieten Verfahren, die alle Elemente der Absorptionskoeffizienten-Matrix berücksichtigen. Die Forderung nach der größten Determinante ist ein in der Literatur beschriebenes, aber nicht allgemein anwendbares Kriterium. Aus den mathematischen Gegebenheiten der Matrix-Operationen läßt sich zeigen, daß die Konditionszahl einer Matrix die besten Ergebnisse bezüglich der Meßstellenwahl ergeben muß. Zwei Beispiele vergleichen die angegebenen und diskutierten Auswahlprinzipien.

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Optimization of wavelengths in spectrophotometric multicomponent analyses1. Determined set of equations

Summary Several types of optimization of wavelengths in multicomponent analyses are discussed. Usually the wavelengths of absorbance maxima are used. According to Kaiser the selectivity of any wavelength may be calculated and a set of wavelengths with highest selectivities is used in evaluation. In the case of two components the product of selectivities is introduced. Using all elements of the absorptivity-matrix in literature the determinant is described as criterion for selecting optimal wavelengths. From matrix operations it is shown, that the best results will be obtained if the condition of the matrix is used for optimization. Two examples are given to compare the results of optimization.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Bundesminister für Jugend, Familie und Gesundheit danken wir für die großzügige Unterstützung dieser Arbeiten durch Sach- und Personalmittel.     

Photoakustikspektroskopische Untersuchungen an pigmentierten Lackfilmen

Zusammenfassung Transmissions- und Remissionsspektroskopie einerseits sowie die Photo-Akustik-Spektroskopie (PAS) andererseits werden bezüglich ihrer Anwendung und Aussagefähigkeit für die Untersuchung pigmentierter Lackfilme miteinander verglichen. Dabei zeigt sich, daß die PAS auf Grund der variablen Modulationsfrequenz besonders bei hohen Pigmentgehalten der Lacke bzw. Purtönen den anderen Methoden überlegen ist. Die Tiefen- und Seitenspezifität der PAS gestattet es außerdem, Sedimentationsvorgänge in derartigen Lackfilmen zu erfassen.

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Investigation of pigmented lacquer films by photo-acoustic spectroscopy

Summary Transmission- and reflectance spectroscopy are compared to photo-acoustic spectroscopy (PAS) as to their applicability and propositional capability for the investigation of pigmented lacquer films.Because of the possibility to vary the modulation frequency — and hence the penetration depth — PAS turned out to be superior to the other methods specially in samples of high pigment contents. Depth and side specifity of PAS also allow to investigate sedimentation processes in these lacquer films.

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Die Untersuchungen wurden durch Mittel der DFG und des Fonds der Chemie unterstützt, wofür wir uns herzlich bedanken. Den Herrn Dr. Ribka und Dr. Deucker, Firma Hoechst AG, sind wir außerdem für die Überlassung geeigneten Probenmaterials zu besonderem Dank verpflichtet.     

Kinetik der thermo-mechanischen Spaltung von Kettenmolekülen in Fasern aus Polyamid 6 II. Kettenbruch unter kontinuierlicher Dehnung

Summary The kinetics of scission of stressed tie molecules, which leads to the formation of free radicals, were studied for continuously strained nylon 6 fibers by means of electron spin resonance spectroscopy. The results of experiments including different strain and temperature histories show the existence of a definite relation between temperature, strain and lifetime of stressed chain segments. The strain and temperature dependence of radical formation were interpreted on the basis of a structural two-phase-model and a well determinable length distribution of tie chain segments. The strain behaviour of the structural units connected by tie chains undergoes no observable change with temperature between –80 °C and +180°C. In the strain region between 14% and 19% slight changes in the fiber morphology seem to occur, however, which may be attributed to a stress-induced increase of the lamellar thickness. From the experimentally obtained kinetic parameters the activation energy and the activation volume for the chain scission are determined.

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Zusammenfassung Die Kinetik des mechanisch induzierten Bruchs belasteter Verknüpfungsmoleküle wurde anhand der Bildung freier Radikale mit Hilfe der ElektronenspinResonanz an kontinuierlich gedehnten Polyamid-6Fasern untersucht. Dabei wurden vergleichende Experimente mit unterschiedlicher Dehnungs- und Temperaturführung durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen die Existenz einer eindeutigen Beziehung zwischen Versuchstemperatur, Probendehnung und der Lebensdauer belasteter Kettensegmente. Die Dehnungs- und Temperaturabhängigkeit der Radikalentstehung wird auf der Basis eines Zwei-Phasen-Strukturmodells mit einer strukturell vorgegebenen Längenverteilung von Verknüpfungssegmenten erklärt. Das Dehnungsverhalten der Struktureinheiten, welche durch die Verknüpfungsmoleküle miteinander verbunden werden, unterliegt, den Meßergebnissen zufolge, im Bereich von - 80 °C bis + 180 °C keinem nennenswerten Temperatureinfluß. Dagegen sind Anzeichen für geringfügige Änderungen der Fasermorphologie im Dehnungsbereich zwischen 14% und 19% zu erkennen, die als Folgen eines dehnungsinduzierten Kristallitdickenwachstums erklärt werden können. Aus den mit verschiedenen Methoden gemessenen kinetischen Parametern werden die Aktivierungsenergie und das Aktivierungsvolumen für den Kettenbruch bestimmt.

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Mit 11 Abbildungen und 2 Tabellen     

Automation in der Na?chemie-Analytik

Zusammenfassung Die analytischen Arbeiten im industriellen Naßchemie-Laboratorium sind gekennzeichnet durch die Vielfalt der Bestimmungsmethoden und durch den geringen Serienumfang gleichartiger Proben. Aus diesem Grund findet die Automation in einem großen Bereich nur langsam Eingang und deshalb wird ein neuer Ansatz notwendig. Ein solcher läßt sich in der modularen Zerlegung von Analysenvorschriften in Grundoperationen finden. Diesen sind Ausführungsparameter zuzuordnen, die den detaillierten Ablauf festlegen. Daraus läßt sich nun das Konzept eines automatischen Analysensystems herleiten, das durch folgende Eigenschaften charakterisiert ist: Es lassen sich mühelos Einzelproben als auch Klein- und Großserien von Proben verarbeiten, jede Probe hat ihr eigenes Gefäß, die automatisierten Apparate reinigen sich selbst, und es können bestehende Analysenvorschriften verwendet werden.

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Automation in wet chemistry analysis

Summary The analytical work load in industrial wet chemistry laboratories is characterized by a multitude of procedures and methods as well as small numbers of samples in serial runs of analysis. For this reason a large sector has resisted automation, and a new approach is needed. Such an approach is found in a modular subdivision of analytical procedures into basic operations. These are assigned executive parameters that determine the detailed operation. From this it is possible to derive a conceptual design of an automatic analysis system with the following characteristics: It is easily possible to run individual samples and small and large series of samples, each sample is contained in its own cup, the automated units are self-cleaning, and existing analytical procedures may be used.