The teaching potential of evaluation and optimization methods in analytical chemistry

Summary The teaching potential for analytical chemistry of some mathematical and statistical tools is discussed. It is concluded that some of the so-called chemometric techniques should be taught and that they permit to develop a philosophy of problem solving in analytical chemistry.

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Unterrichtsmöglichkeiten für Bewertungs- und Optimierungsmethoden in der Analytischen Chemie

Zusammenfassung Die Notwendigkeit der Aufnahme solcher Methoden in die Unterrichtspläne für Analytische Chemie wird diskutiert und eine Reihe von statistischen und mathematischen Verfahren (sog. Chemometrie) wird beschrieben, die sich für die Aufnahme in die Lehrpläne eignen.

     

The teaching of problem solving: Environmental analysis

Summary An attempt is made to describe the present field of activities of analytical chemistry using environmental analysis as an example. Some conclusions concerning education in analytical chemistry at the universities are presented.

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Ausbildung in der Lösung von Problemen: Umwelt-Analytik

Zusammenfassung Am Beispiel Umwelt-Analytik wird versucht, das heutige Tätigkeitsfeld der Analytischen Chemie zu beschreiben und daraus einige Folgerungen für die Ausbildung in Analytischer Chemie an den Hochschulen abzuleiten.

     

Automation und Analytik in der chemischen Industrie

Zusammenfassung Ausgehend von der Definition des Begriffes Automation und der Gegenüberstellung zur Steuerung und Regelung wird die besondere Rolle der Analytik diskutiert, deren mögliche systematische Fehler eine wirksame Automation in der chemischen Industrie behindern können. Es wird gezeigt, daß die Automation in der Chemie die Automation der Meßtechnik erfordert, das ist die Selbstkontrolle und Selbsteichung der Meßwertgeber einschließlich kritischer Datenverwertung. Besonderes Gewicht haben Meßwertgeber, welche gesicherte Konzentrationswerte von für den Prozeß entscheidenden Schlüsselkomponenten liefern. Auf die Bedeutung der Spurenanalytik wird in diesem Zusammenhang verwiesen, ebenso auf eine Kontrolle nach unerwarteten Fremdstoffen oder unerwarteten Konzentrationsspitzen sonst unerheblicher Verunreinigungen.Am Beispiel der Prozeß-Chromatographie (GC) wird gezeigt, daß die Stufe der Automation in der Analytik relativ leicht erreicht wird und Voraussetzung ist für deren breiteren Einsatz als Datenerzeuger von chemisch qualitativ und quantitativ richtigen Werten.

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Summary Automation in chemical industry necessiates automation of analytical chemistry, i.e. self-control, self-adjustment, self-correction of the analytical instruments.Problems relating to automation in analytical chemistry are discussed in detail, as an example process gas-chromatography is considered.

     

Automation in und mit der analytischen Chemie. III

Zusammenfassung Nach einer Einführung in die Problemstellung wird die Theorie der Programmiersprachen kurz behandelt, die früheren Vorschläge [6] zu einer Zeichensymbolik erweitert und in Symboltabellen zusammengefaßt. Erörterungen zu einer Buchstabensymbolik als Grundlage einer Programmiersprache für die analytische Chemie schließen die Arbeit ab.

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Automation in and with analytical chemistry. IIIProblems of programming languages and symbolism

After a short introduction to the problem, the theory of programming languages is discussed, the earlier suggestions [6] of a sign-symbolism are extended and concentrated in symbol-tables. An alphabetic symbolism as a base for a programming language for analytical chemistry is given.

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II. Mitt.: diese Z.238, 81 (1968).     

Trends in using resilient polyurethane foams as sorbents in analytical chemistry

Summary Considerable progress has been made in recent years in the application of polyurethane foams to separation and preconcentration problems in analytical chemistry. The results published in the years 1979 to 1982 have been collected and are presented in tabulated form.

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Trends in der Anwendung von elastischem Polyurethanschaum als Sorbens in der analytischen Chemie

Zusammenfassung In den letzten Jahren haben die Anwendungsmöglichkeiten von Polyurethanschaum zur Trennung und Anreicherung in der analytischen Chemie stark zugenommen. Eine tabellarische Übersicht über die in den Jahren 1979 bis 1982 veröffentlichten Untersuchungsergebnisse wird gegeben.

     

Analytical chemistry in the Netherlands

Summary A general review is given of analytical chemistry in the Netherlands. The following points are discussed: education, professional organisations, research, funding of research, international activities, analytical control in practice.

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Analytische Chemie in den Niederlanden

Zusammenfassung Ein allgemeiner Überblick über die Analytische Chemie in den Niederlanden wird gegeben. Die folgenden Themen werden diskutiert: Ausbildung, Berufsorganisationen, Forschung, Finanzierung der Forschung, internationale Aktivitäten, analytische Kontrolle in der Praxis.

     

The role of analytical chemistry in environmental protection

Summary A review is given on the role of analytical chemistry in environmental protection. Particular emphasis is laid on the mutual interaction: Suitable analytical methods permit an appropriate assessment of the pollution and this makes possible regulations for its prevention or diminution. The necessary control in turn promotes the further development of analytical methods.The following points are discussed: Problems and effects of pollution, control systems, requirements of analytical work, trends in the development of methods. Finally, a survey of selected methods is given.

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Die Rolle der analytischen Chemie im Umweltschutz

Zusammenfassung Eine Übersicht über die Bedeutung der analytischen Chemie im Umweltschutz wird gegeben. Besonders wird die gegenseitige Wechselwirkung betont: Geeignete analytische Methoden gestatten eine bessere Beurteilung der Verschmutzung und ermöglichen dadurch, diese durch entsprechende Maßnahmen zu verhindern oder zu verringern. Die erforderliche Kontrolle führt wiederum zur Weiterentwicklung der Analytik.Nachfolgende Themen werden diskutiert: Problematik und Bedeutung der Umweltverschmutzung, Kontrollsysteme, Anforderungen an die analytischen Methoden, Trends der Entwicklung. Schließlich wird ein Überblick über einige ausgewählte Verfahren gegeben.

Presented at the 6th Annual Symposium on Recent Advances in the Analytical Chemistry of Pollutants, April 21–23, 1976; Vienna, Austria.     

Benthic chamber chemistry

Summary The release of pollutants and natural constituents from the sediments to the bottom water is an important flux measurement which is required in order to establish the turnover of substances and trace metals in the marine environment. The article summarizes the benthic chamber technique and the analytical methods used to establish the chemical reactions that occur in the bottom water and the top layer of the sediments. Two results illustrate the effect of benthic organisms on the release rates.

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Chemie der Benthalkammer

Zusammenfassung Zur Beurteilung des Umsatzes von Substanzen und Spurenmetallen im Meer ist es von Bedeutung, die Freisetzung von Verunreinigungen und natürlichen Bestandteilen aus den Sedimenten in das Bodenwasser zu messen. Die Technik der Benthalkammer wird zusammenfassend dargestellt und die analytischen Methoden erwähnt, die zur Aufklärung der chemischen Reaktionen im Bodenwasser und der oberen Sedimentschicht benutzt werden. An zwei Beispielen wird die Wirkung von Benthalorganismen auf die Geschwindigkeit der Freisetzung gezeigt.

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This article is dedicated to Professor Wilhelm Fresenius, who for decades has skillfully promoted the science of analytical chemistry, on the occasion of his 70th birthday     

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.

     

Automation in und mit der Analytischen Chemie IV

Zusammenfassung Es werden die Begriffe Signal (physikalischer Sachverhalt), Nachricht (Signalfolge), Information (entschlüsselte Signalfolge) und die Aspekte der Semeiotik (Lehre von den Sprachen allgemein), der Syntax (Beziehung zwischen den Zeichen), der Semantik (Beziehung zwischen Zeichen und Mensch) für die Automation in und mit der analytischen Chemie beschrieben. Das Morsen ist unter anderem ein Beispiel, an dem die Begriffe Signal, Nachricht und Information behandelt werden. Nach einer Betrachtung der Signalerzeugung wird der Informationsgehalt von folgenden Analysenverfahren diskutiert: RFA mit energiedispersivem Detektorsystem, ein Trennungsgang und die Tüpfelanalyse.

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Automation in and with analytical chemistry. IVMeaning of semeiotics and information content in automatic analysis

The terms signal (physical statement), message (sequence of signals), information (decoded sequence of signals) and the aspects of semeiotics (theory of languages generally), syntax (relation between the signs) and semantics (relation between signs and man) are described. Among others the Morse code is an example for discussing the terms signal, message and information. After considering the production of signals the information content of the following analytical procedures is discussed: X-ray fluorescence analysis with energy dispersive detector system, a classical separation procedure and spot test analysis.

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Teil III: diese Z.247, 1 (1969).     

Informationstheorie in der Analytik

Zusammenfassung Ausgehend von der Systematik analytischer Informationen und vom analytischen Prozeß als Informationsverarbeitungsprozeß wird ein Überblick gegeben über die informationstheoretischen Grundlagen der Analytik. Die Ermittlung des Informationsgehaltes von Analysenverfahren und -ergebnissen für qualitative und quantitative Einkomponentenanalysen wird unter Berücksichtigung realer analytischer Bedingungen abgeleitet und der Einfluß des Erwartungsbereiches, der Genauigkeit und Richtigkeit von Analysenergebnissen untersucht. Probleme der Kalibrierung quantitativer Analysenverfahren und der Zusammenhang zwischen Nachweisvermögen und Informationsgehalt von Spurenanalysen werden betrachtet.

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Information theory in analytical chemistryI. Principles and application to single-component analyses

Summary Starting from the system of analytical informations and from the analytical process as information processing technique a review is given about the information-theoretical fundamentals of analytical chemistry. The determination of information contents of analytical procedures and results in the cases of qualitative and quantitative single-component analyses is derived under the assumption of really existing analytical conditions. The influence of such properties as expectation range, precision and accuracy is discussed. Furthermore, the problems of calibration of quantitative analytical procedures and the relation between information content and detection limit in trace analysis are considered.

     

Analytical chemistry in Hungary

Summary The past and present state of analytical chemistry in Hungary are reviewed in this paper. The publications by Hungarian authors are briefly analysed and the relationship of Hungarian and international activity in the field is discussed.

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Analytische Chemie in Ungarn

Zusammenfassung Ein überblick über Vergangenheit und Gegenwart der analytischen Chemie in Ungarn wird gegeben. Die Veröffentlichungen ungarischer Autoren werden kurz besprochen und die Beziehungen zur internationalen Entwicklung werden diskutiert.

     

Chemistry as a branch of analytical chemistry

Summary An approach to the teaching of chemistry and of analytical chemistry is presented, suitable for use at the 2nd or 3rd year level. The present tendency to subdivide chemistry into many small units is countered by this suggestion to use a comprehensive course on analytical chemistry as a means of reuniting the subdivisions of modern chemistry.

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Chemie als Zweig der analytischen Chemie

Zusammenfassung Der Unterricht in Chemie und analytischer Chemie des 2. oder 3. Studienjahres wird von einem neuen Gesichtspunkt aus gesehen: der heutigen Tendenz, Chemie in diverse Teilgebiete zu zergliedern, wird der Vorschlag eines allgemeinen Lehrganges in analytischer Chemie entgegengestellt, mit dessen Hilfe eine Wiedervereinigung der Teilgebiete der modernen Chemie erzielt werden kann.

Lecture presented at Euroanalysis I Conference, 28. 8.–1. 9. 1972 in Heidelberg, Germany.     

Objectives in teaching analytical chemistry

Summary Demands on the analyst of today are systematically studied and the consequences for university education in analytical chemistry are discussed. The system adopted at the Technical University of Budapest is shown in detail. This comprises 5 years of university education in all the essential fundamental subjects and after subsequent successful work in a laboratory for at least 2 years, a further evening education in specialized topics for 2 years. The advantages of this system are set out.

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Ausbildungsziele in der Analytischen Chemie

Zusammenfassung Die Anforderungen an den heutigen Analytiker werden systematisch untersucht und die Folgerungen für die Hochschulausbildung diskutiert. Das an der Technischen Universität Budapest eingeführte Ausbildungssystem wird näher beschrieben. Es umfaßt neben einem 5jährigen Hochschulunterricht in den wesentlichen grundlegenden Fächern eine weitere 2jährige Spezialausbildung im Abendstudium, die frühestens nach 2jähriger erfolgreicher Laborarbeit begonnen werden kann. Die Vorteile dieses Systems werden aufgezeigt.

     

Personal computers in the laboratory

Summary Personal computers (small programmable desk-top computers based on microprocessors) offer high computing power at a reasonable price. They are therefore well suitable for analytical laboratories. As today's analysts are not adequately trained in efficiently using these instruments, it appears to be necessary to introduce this subject into the chemistry curriculum in an appropriate way. Proposals in that regard are presented.

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Persönliche Computer im Laboratorium

Zusammenfassung Persönliche Computer (kleine programmierbare Tischrechner auf der Grundlage von Mikroprozessoren) bieten eine große Rechenkapazität zu einem annehmbaren Preis und eignen sich daher gut für analytische Laboratorien. Da der heutige Analytiker noch nicht ausreichend im rationellen Gebrauch dieser Geräte geschult ist, erscheint es notwendig, dieses Thema in geeigneter Weise in die Ausbildungspläne einzubeziehen. Entsprechende Vorschläge werden diskutiert.

     

Die Elektronenstrahl-Mikrosonde als analytisches Instrument zur Aufklärung von Feststoffreaktionen

Zusammenfassung An Hand einiger ausgesuchter Beispiele doppel'er Umsetzungen (CdS/ZnTe; CdTe/HgSe; CdO/PbS; AgCl/Cu) wird gezeigt, daß man in der Festkörperchemie mit Hilfe der Mikrosonde zwischen verschiedenen möglichen Reaktionsmechanismen unterscheiden kann, daß die Sonde Aufschluß über die Diffusionskinetik in Mischphasen liefert und daß man mit ihrer Hilfe wertvolle Aussagen über die Temperaturabhängigkeit von Reaktionsmechanismen erhält. Ferner lassen sich auch aus der Morphologie der Produktphasen Aussagen über den Reaktionsmechanismus ableiten.

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The electron beammicroprobe as analytical instrument for the clarification of solid state reactions

Summary It was shown on the basis of several selected double reactions (CdS/ZnTe; CdTe/HgSe; CdO/PbS; AgCl/Cu) that in solid state chemistry it is possible with the aid of the microprobe to distinguish between the various possible reaction mechanisms, and that the probe yields information regarding the diffusion kinetics within the mixed phases, and that with its help valuable statements can be obtained about the temperature dependence of reaction mechanisms. Additionally, assertions regarding the reaction mechanisms can be derived also from the morphology of the product phases.

     

Praktische Aspekte der FIR-Fourier-Spektroskopie in der Chemie

Zusammenfassung Es werden praktische Erfahrungen beim Einsatz der FIR-Fourier-Spektroskopie im Bereich der Chemie besprochen. Dabei wird auf die folgenden vier Themen eingegangen: Anforderungen an die Geräte; Auswahl der Geräteparameter; Probenpräparation; Qualitative Interferogrammauswertung.

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Practical aspects of FIR Fourier Spectroscopy in chemistry

Practical techniques in the application of FIR Fourier Spectroscopy to chemistry are described. The discussion concerns the following four topics: instrumental requirements; selection of instrumental parameters; sample preparation; qualitative interferogram evaluation.

     

Der Weg zu leistungsf?higen Methoden der Elementspurenanalyse in Umweltproben

Zusammenfassung Spurenanalytische Methoden im Bereich der Umweltüberwachung sollten so konzipiert sein, daß sie auf breiter Ebene von vielen Laboratorien mit Erfolg eingesetzt werden können. Einfache Handhabung bei einem Minimum an systematischen Fehlern sind dabei die wichtigsten Kriterien. An Hand einiger neuerer Analysenmethoden wird gezeigt, welche Wege bei der Methodenentwicklung zum Ziel führen.Aufschlußmethoden sind ein wesentlicher Bestandteil von Verbundverfahren zur Bestimmung von Elementspuren. Zwei Verfahren werden beschrieben, die sich durch ihre Eigenschaften hervorragend für die Elementspurenanalyse eignen. Bei der einen Methode wird die organische Probe mit einem hochfrequenzangeregten Sauerstoffplasma verascht. Bei der zweiten Methode handelt es sich um ein Hochdruckaufschlußverfahren, bei welchem die Probe in einem geschlossenen Gefäß aus Quarzglas mit Salpetersäure bei Temperaturen bis zu 320°C mineralisiert wird.Anreicherungsmethoden spielen ebenfalls eine bedeutende Rolle bei Verbundverfahren. Filterpapiere mit kovalent gebundenen Komplexbildnern eröffnen in Verbindung mit der Röntgenfluoreszenzanalyse neue Möglichkeiten in der Spurenelementbestimmung.Dem idealen Analysenverfahren kommt man sehr nahe, wenn es gelingt die Probe ohne vorhergehende Analysenschritte unmittelbar zu vermessen. Mit Hilfe mathematischer Modelle kann es gelingen, aus den oft sehr komplexen Analysensignalen die gewünschte analytische Information herauszuholen. Als Beispiel dafür wird ein Rechenprogramm für die Röntgenfluorescenzanalyse vorgestellt, mit dessen Hilfe der Elementgehalt in organischen Proben, nach direkter Messung der Proben mittels RFA, bestimmt werden kann.

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Routes to powerful methods of elemental trace analysis in environmental samples

Summary Methods for trace element analysis for environmental monitoring should have properties that make them suitable for successful routine use in a large number of laboratories. Important criteria are simple manipulation and minimal systematic errors. Taking some more recent methods as an example it is shown what routes lead to success in method development.Decomposition methods are an important part of combined procedures for the determination of trace elements. Two approaches are described that are extremely well suited for elemental trace analysis. In one method the organic sample is ashed in a high-frequency excited oxygen plasma. The second method is a high pressure decomposition that permits mineralization of the sample in sealed quartz vessels with nitric acid at temperatures up to 320° C.Preconcentration methods too play an important role in combined procedures. Filter papers with covalently bound chelating agents open up new frontiers in trace analysis by X-ray fluorescence spectrometry.Methods suitable for direct determination without the need of prior sample preparation steps are coming close to the ideal of analytical chemistry. By use of mathematical models it can be possible to deduce the analytical information from fairly complex analytical signals. As an example of such a case a computer program for X-ray fluorescence spectrometry is discussed that permits the direct determination of elements in organic samples.

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Herrn Prof. Dr. W. Fresenius zum 70. Geburtstag gewidmet