Mitteilungen aus dem Institut für Radiumforschung

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß man von Adsorptionsversuchen ausgehend zu einem Verständnis der Fällungsreaktionen der Radioelemente gelangen kann.Bei Adsorptionen ist die Gesetzmäßigkeit gefunden worden, daß Salze jene Radioelemente gut adsorbieren, deren analoge Verbindung — die Verbindung mit dem elektronegativen Bestandteil des Adsorbens — in dem betreffenden Lösungsmittel schwer löslich ist; dies spricht für die Anschauung, daß dem Anion und Kation auch im festen Zustand gesonderte Valenzen zukommen und die Schwerlöslichkeit eines Niederschlages auf das feste Zusammenhalten dieser Valenzen zurückzuführen ist.Unter Berücksichtigung des kinetischen Austausches von Atomen, der an der Oberfläche des Adsorbens stattfinden muß, genügt diese Annahme zur Erklärung der Adsorptionsregel; und auf dieselbe Ursache läßt sich auch die bekannte auffallende Erscheinung zurückführen, daß Radioelemente weit unterhalb der Konzentrationen ihrer Löslichkeitsprodukte gefällt werden können.     

Potentiometrische Schnellbestimmung von Cer und Ceriterden in Cereisen, Cermischmetdll und cerithaltigem Material

Zusammenfassung Es wird eine Analysenmethode beschrieben, die unter Vermeidung von Veraschungs- bzw. Glühprozessen die Bestimmung von Ce und Ze in verhältnismäßig kurzer Zeit ermöglicht. Die Bestimmung der Ceritercten (Ze) erfolgt durch Fällung als Oxalate und anschließende potentiometrische Titration der den Erden äquivalenten MengeOxalsäure mittels CelV-sulfats. Hierdurch vermeidet man eine Mitoxydation von CeIII einerseits und Schwierigkeiten bei der Erkennung des Titrationsendpunktes bei höheren Nd- oderPr-Konzentrationen andererseits.Die Bestimmung des Cers neben den übrigen Ceriterden erfolgt direkt aus dem Oxalat unter Ausschaltung der Oxydstufe. In Abänderung des Verfahrens von G. v. Knorre erfolgt die Oxydation mittels Ammonium peroxydisulfats mit Silbersulfat als Katalysator,dieTitration des gebildeten CeIV-Ions mit EisenII-sulfat auf potentiometrischem Wege. Es ergeben sich hierdurch einige Vorteile gegenüber dem Knorre scheu Verfahren, die ausführlich beschrieben werden.Es wurde ein graphisches Verfahren ermittelt, das in einfacher Weise . den rechnerischen Zusammenhang zwischen dem Verbrauch an Maßlösung — zur Oxydation .der den Ceriterden äquivalenten Menge Oxal säure - und den Oxydgewichten —zu ermitteln gestattet. Durch dieses Verfahren können die Faktoren der jeweiligen mittleren Zusammensetzung der zu untersuchenden Proben angepaßt werden.     

Die photometrische Bestimmung des Wismuts mit Thioharnstoff

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß die Bestimmung des Wismuts mit Thioharnstoff in bromwasserstoffsaurer Lösung auf photometrischem Wege mit dem Gerät ELKO II durchgeführt werden kann. Hierbei benutzt man zweckmäßig das Gerät mit der Glühlampe und Filter S 47 E oder den Quecksilberbrenner in Verbindung mit Filter Hg 436. Damit die Extinktion des gelbgefärbten Komplexes von der Thioharnstoffkonzentration unabhängig wird, muß die Lösung bei Benutzung des Filters S 45 E mindestens 10% Thiohamstoff, bei Benutzung des Filters Hg 436 mindestens 5% Thioharnstoff enthalten. Auch die Bromwasserstoffsäure übt einen Einfluß auf die Ausbildung der Extinktion aus. Wenn man die Messung mit dem Filter S 45 E durchführt und den Thioharnstoffgehalt mit 12% konstant hält, so darf die Bromwasserstoffkonzentration zwischen 1,2–9,2% betragen, um gleichbleibende Extinktionswerte zu erhalten. Benutzt man das Filter Hg 436 bei der gleichen Thioharnstoffkonzentration, so muß der Bromwasserstoffgehalt zwischen 3,0–7,5% liegen. Die Temperatur übt nur einen geringen Einfluß auf die Ausbildung des ThioharnstoffWismutkomplexes aus. Die Extinktion ist zeitunabhängig. Die Extinktionswerte ändern sich innerhalb 3 Std nach Zusammengeben der Reagenslösungen nicht. Das BEERsche Gesetz ist erfüllt. Das Verfahren besitzt erhebliche praktische Bedeutung, da sich sehr viele Metalllegierungen in denen Wismut zu bestimmen ist, mit Hilfe von Bromwasserstoffsäure und Brom sehr schnell lösen lassen.     

Über die Stabilität und Thixotropie der Montmorillonitsuspensionen

Zusammenfassung Der Verfasser hat im Freundlichschen Institut bereits vor 25 Jahren gezeigt, daß zwischen den Kolloideigenschaften der Naturbentonite (Peptisierbarkeit, Stabilität, Thixotropie, Strömungsdoppelbrechung) und den austauschbaren, bzw. durch Dialyse entfernbaren Alkali-und Erdalkaliionen eine enge Beziehung besteht. Die durch Dialyse entstabilisierten Bentonitsuspensionen lassen sich mit Elektrolyten wieder stabilisieren. Die Charakterzüge der Naturbentonite sind dem Wesen nach die des Mantmorillonits. Ohne genaue Kenntnis der Eigenschaften des Montmorillonits sind die Naturbentonite eindeutig nicht charakterisierbar. Trotz des umfangreichen Versuchsmaterials sind unsere Kenntnisse auf diesem Gebiete noch immer lückenhaft.Es wird eine Methode zur Bestimmung des Montmorillonitgehaltes ausgearbeitet, die zugleich die Darstellung von reinen Montmorillonitpräparaten gestattet. Es warden vom Wasserstoffmontmorillonit ausgehend systematische Untersuchungen ausgeführt, um die Beziehungen zwischen den Kolloideigenschaften des Montmorillonits und seinen primären Eigenschaften (chemische Zusammensetzung und Dispersitätsgrad) festzustellen. Jedenfalls sind ihre Eigenschaften allein mit der chemischen Zusammensetzung nicht eindeutig definiert; es muß stets auch der Dispersitätsgrad als maßgebende Variable berücksichtigt werden.Auf Grund der Abhängigkeit der kataphoretischen Wanderungsgeschwindigkeit von der Konzentration, sowie auf Grund der Beobachtungen über die Filmstrukturen werden neuere Gesichtspunkte zur Deutung der Stabilität und Thixotropie der Suspensionen herangezogen. Es wird dabei auf die Bedeutsamkeit der gegenseitigen sterischen Behinderung der Teilchen in ihrer Bewegung hingewiesen.Vortrag gehalten auf dem Herbert-Freundlich-Gedächtnis-Kongreß in Berlin Tom 5. bis 8. Mai 1954.     

Untersuchungen über die Herkunft des Kaffeols

Zusammenfassung Mit Rücksicht auf die vermutete physiologische Wirksamkeit der Kaffeeröststoffe, die unter dem Namen Kaffeol zusammengefaßt werden, wurden Untersuchungen über die Herkunft desselben angestellt, und zwar speziell nach der Herkunft des Furfuralkohols, der neben Valeriansäure, Essigsäure und einer stickstoffhaltigen aromatischen Substanz 50% des Kaffeols ausmacht. Auf Grund der Beobachtung, daß die Bohnen des entkoffeinisierten Kaffees, welche vor der Koffeinextraktion einem Aufschließprozeß unterworfen werden, eine eigentümlich mürbe Beschaffenheit zeigen, welche auf eine Veränderung der die Zellwände zusammensetzenden Substanz hindeutet, wurden normale Kaffeebohnen des Handels mit den letztgenannten bezüglich mehrerer Inhaltsstoffe in Vergleich gezogen. Es zeigte sich vor allem eine sehr erhebliche Verminderung der Rohfaser der entkoffeinisierten Samen. Hand in Hand damit geht auch eine starke Verringerung des Kaffeols, speziell in bezug auf den Anteil an Furfuralkohol in demselben. Da die übrigen für die Bildung von Kaffeol in Betracht kommenden Substanzen durch den Prozeß des Entkoffeinisierens nur wenig in Mitleidenschaft gezogen werden, ist der Schluß berechtigt, daß der Furfuralkohol aus der Rohfaser (wahrscheinlich hauptsächlich aus den Hemicellulosen der verdickten Endospermzellen) der Kaffeebohnen stammt. Mit dieser Ermittlung ist einem Gedanken von Molisch Rechnung getragen, welchen dieser schon vor längerer Zeit (Einleitung zur Histochemie der pflanzlichen Genußmittel, 1891) ausgesprochen hat, indem derselbe es als wichtige Aufgabe bezeichnete, chemisch zu ermitteln, welche Gewebsteile der betreffenden Pflanzen den Sitz der im Genußmittel wirksamen Stoffe bilden. Bei der Kaffeebohne, die vor dem Gebrauch geröstet wird, handelt es sich nicht nur um den Sitz des Alkaloids, sondern auch um die Muttersubstanz des Kaffeols, dem physiologische Wirksamkeit zugeschrieben wird.Gleichzeitig mit normalem und koffeinfreiem Kaffee wurde auch ein durch Waschen und Bürsten gereinigter Kaffee vergleichend untersucht, bei welchem die Reste der Samenhaut und das anhaftende Kaffeewachs durch das Bürsten entfernt worden waren. Es konnte aber bis auf eine Verminderung der Valeriansäure kaum eine Veränderung gegenüber dem unbehandelten Kaffee wahrgenommen werden, woraus einerseits hervorgeht, daß das entfernte Wachs an derBildung des Kaffeols nicht mitbeteiligt ist, anderseits, daß durch bloßes Waschen die Muttersubstanz des Kaffeols unangegriffen bleibt.Im Einklang mit der Herleitung des Furfuralkohols im Kaffeol aus der Rohfaser steht die Tatsache, daß es leicht gelingt, aus Cellulose Furanderivate in größerer Menge darzustellen, daß ferner an und für sich bei der Bildung des Kaffeols durch das Rösten die Rohfaser vermindert wird.Die bei der Reinigung und Extraktion der entkoffeinisierten Kaffeebohnen abfallende Masse enthält tatsächlich größere Mengen von Kohlehydraten, welche auf die aus den Kaffeebohnen entfernten Polysaccharide zu beziehen sind. Schließlich konnte es wahrscheinlich gemacht werden, daß beim Aufschließprozeß ein Teil der Chlorogensäure und Koffalsäure des Kaffees zerstört wird, an die das Koffein gebunden ist, woraus sich die leichte Extrahierbarkeit des Koffeins aus dem aufgeschlossenen Kaffee erklären würde.     

Erfahrungen mit der flammenlosen Atomabsorption bei der Untersuchung biologischen Materials auf Spuren von Schwermetallen

Zusammenfassung Es wird über den Einsatz der flammenlosen AAS bei der Bestimmung von Blei, Zink und Thallium in Blut, Urin und Gewebe berichtet. Wegen der hohen Empfindlichkeit der Methode kann auf eine Abtrennung und Anreicherung der zu bestimmenden Elemente verzichtet werden. Durch die Verwendung eines Untergrundkompensators können Fehlbestimmungen, die durch das Auftreten von Rauch beim Atomisieren bedingt sind, vermieden werden. Wenn die Proben nur wenig verdünnt werden können, muß mit dem Einfluß dritter Partner aus dem biologischen Material gerechnet werden. Dieser Einfluß kann durch Zusatz von Salpetersäure zu den Proben im Graphitrohr vermindert, aber nicht völlig aufgehoben werden. Die Leistungsfähigkeit der flammenlosen AAS wird am Beispiel der Bleibestimmung in Eierschalen und Eiinhalt wild lebender Vögel gezeigt.Herrn Lühl vom Forstzoologischen Institut der Universität Freiburg sei auch hier für die Beschaffung der Proben und Frau Engel für die Durchführung der Untersuchungen gedankt.     

Beitr?ge zur ma?analytischen Bestimmung der Bors?ure

Zusammenfassung An den Beispielen Zink, Blei, Aluminium, Eisen und Nickel wurde gezeigt, daß solche Metalle, die die Titration der Borsäure stören, leicht als krystalline Oxinverbindungen abgetrennt werden können und daß im Filtrat nach Entfernung des Oxinüberschusses die Borsäure in üblicher Weise titriert werden kann.In der folgenden, zweiten Mitteilung werden wir über eine neue Arbeitsweise zur maßanalytischen Bestimmung der Borsäure und ihre Anwendung auf die Bestimmung der Borsäure bei Gegenwart oder nach Abtrennung störender Stoffe berichten.     

Erdalkalianalyse

Zusammenfassung Die Grundlagen des Fällungsaustausches im abgeschlossenen System wurden theoretisch klargestellt und das Kriterium für die Richtung des Reaktionsablaufes gegeben. Am Beispiel einer quantitativen Trennung der Erdalkali-Ionen konnte die Brauchbarkeit des Verfahrens als analytische Methode gezeigt werden.Die Erdalkali-Ionen werden als Oxalate gefällt. Ohne Filtration wird nun das Bariumoxalat durch Zugabe von Ammoniumsulfatlösung in das Bariumsulfat umgewandelt. Nach Filtration, Glühen und Trennung mit verdünnter Salzsäure wird die Oxalatfällung wiederholt. Der Niederschlag wird nach dem Filtrieren dem Fällungsaustausch mit 0,1 n Kaliumoxalat-0,2 n Kaliumcarbonatlösung unterworfen, wobei Strontiumoxalat in Strontiumcarbonat umgewandelt wird, während Calciumoxalat unverändert bleibt. Die Bestimmung des Bariums kann gravimetrisch oder maßanalytisch vorgenommen werden, die Bestimmung des Strontiums und Calciums erfolgt indirekt durch Titration der äquivalenten Oxalatmenge.An diesem Beispiel der Erdalkalitrennung sollte zunächst nur die universelle Brauchbarkeit des Prinzips von Austauschreaktionen an festen Niederschlägen gezeigt werden. Eine endgültige und für alle Zwecke brauchbare Lösung des Problems der Erdalkalitrennung ist hier weder zu geben beabsichtigt noch möglich. Die Lösung kann nur, wenn überhaupt, durch Kombination dieses Prinzips mit den Errungenschaften der Komplexchemie ermöglicht werden, was jedoch einer weiteren Arbeit, die wir demnächst zu veröffentlichen beabsichtigen, vorbehalten bleiben möge.     

Stereometrische Strukturaufkl?rung mit Hilfe der Elektronenstrahl-Mikrosonde

Zusammenfassung Es wurde ein neues Gerät, der Phasenintegrator, zur Bestimmung stereometrischer Gefügeparameter entwickelt, das in Verbindung mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde arbeitet. Die von der Mikrosonde angebotenen Analysensignale, vorwiegend die charakteristische Röntgenstrahlung, werden zu einer stereometrischen Analyse herangezogen. Durch die eindeutige Charakterisierung der zu analysierenden Phasen durch ihre chemische Zusammensetzung wird eine weit größere Selektivität und Zuverlässigkeit der stereometrischen Analyse erreicht als bei den üblichen optischen Verfahren. Ein geeigneter Ausbau der Apparatur ermöglicht es, alle heute bekannten Gefügeparameter schnell und zuver lässig zu bestimmen. Dies kann unabhängig vom optischen Reflexionsvermögen der Phasen durchgeführt werden, so daß es auf diesem Wege möglich ist, verschiedene Carbid- oder Oxidtypen an Hand der bestehenden Konzentrationsunterschiede voneinander zu trennen. In weiterer Folge kann der Phasenintegrator auch zur volumenmäßigen Erfassung von Konzentrationsbereichen (Seigerungen usw.) angewendet werden. Besonders interessant erscheint die Anwendung dieser neuen Analysenmethode auf die Ermittlung von Phasendiagrammen, auf kinetische Untersuchungen (Änderungen der Phasenanteile und der Korngrößen bei verschiedenen Temperaturen und Glühzeiten) und auf die Korrelation des Phasenaufbaues zu den technologischen Eigenschaften des untersuchten Werkstoffs.

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Summary A new apparatus, the phase-integrator, is designed for stereometric analysis, working in combination with the electron-microprobe. By use of the signals, measured by the probe, especially of characteristic X-rays, it is possible to characterize the phases selected for analysis by their chemical composition. By this way, a greater selectivity and reliability of the stereometric analysis is achieved than by usual optical methods. By a further development of the apparatus the rapid and reliable determination of most stereometric parameters is possible. Examples are given, which show some possibilities of application for metallurgical research.

     

Strukturmechanik rheonomer Systeme XV

Zusammenfassung W. Philippoff hat gezeigt, daß Lösungen hochpolymerer Kohlenwasserstoffe in niedrigmolekularen Kohlenwasserstoffen stark anomale Fließerscheinungen zeigen die nicht auf thermische Effekte zurückführbar sind.Schmieröle, die aus hochpolymeren Kohlenwasserstoffen und niedrigmolekularen Kohlenwasserstoffen zusammengesetzt sind, zeigen an der dünnsten Stelle des Schmierspaltes eine geringere Viskosität als an den breiteren Stellen des Schmierspaltes und daher werden die Druck- und Temperaturspitzen stark abgestumpft. Das bedeutet, daß man mit diesen strukturviskosen Schmierölen die Last gleichmäßiger über den Lagerumfang verteilen kann als mit reinviskosen Schmiermitteln.So können Reibungsersparnisse bis zu 40% erzielt werden und die Tragfähigkeit läßt sich auf das 2–3fache gegenüber der bei reinviskosen Schmiermitteln erhöhen, wenn man Belastungen aufbringt, die zu den gleichen Temperaturunterschieden zwischen der wärmsten und kältesten Stelle des Lagerumfanges führen.Vortrag, gehalten auf der Tagung Lager und Schmierung in Dresden am 17. November 1949.     

Qualitative Mikroanalyse durch Elektrolyse und Spektrographie

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß im Abreißbogen für Lösungen sowohl gelöstes Salz als auch elektrolytisch gefälltes Metall verdampft werden kann.Da die Zahl der verwertbaren Linien bei der Metallverdampfung größer ist als bei der Verdampfung der Lösung der Metalle und damit die Sicherheit der Angabe steigt, wird vorgeschlagen, den elektrolytischen Vorgang zeitlich von dem der Verdampfung zu trennen.Es werden für alle durch den elektrochemischen Fällungsvorgang erfaßbaren Metalle die Linienzahl nahe ihrer Erfassungsgrenze und die Grenzkonzentrationen angegeben.Das Prüfungsverfahren für eine Analyse nach der vorgeschlagenen Arbeitsweise wird dargetan und die Möglichkeiten angenäherter Konzentrationsbestimmungen werden gezeigt.Die Durchführung der Untersuchung wurde ermöglicht durch die Unterstützung seitens der Notgemeinschaft, der Freundesgesellschaft der Aachener Hochschule, der Zeiss-Werke und der I. G. Farben Aktiengesellschaft, Filmfabrik Wolfen. Diesen allen sei auch an dieser Stelle mein bester Dank ausgesprochen; vor allen Dingen schulde ich solchen meiner unermüdlichen' Mitarbeiterin Fräulein Nora Kaiser.Aachen, Anorganisches und elektrochemisches Laboratorium der Technischen Hochschule.     

Kristallisieren und Schmelzen von verschiedenen Hochpolymeren nach röntgenographischen Messungen

Zusammenfassung Es wird an Hand von röntgenographischen Messungen an verschiedenen Hochpolymeren gezeigt, daß es durch die spezielle Bauart des Makromoleküls bedingte, anisotrope Kristallstrukturen gibt, die allgemein beim Kristallisieren abgeschreckter Proben eingenommen werden. Dabei ist vorausgesetzt, daß durch das Abschrecken die Kristallisation der betreffenden Hochpolymeren ganz oder auch nur teilweise unterdrückt werden kann. Es werden die Ursachen für die stufenweise Kristallisation der angegebenen Polymeren beim Tempern diskutiert. Die Zunahme der Langperiode während des Strukturwechsels Pseudostruktur Kristallstruktur wird dem selektiven Aufschmelzen der kleinsten Teilchen bei gleichzeitigem Wachsen der stabilen Kristalle zugeschrieben. Dies führt zu der Auffassung, daß das Schmelzen der Hochpolymeren in einem Temperaturintervall von der mittleren Kristallitgröße und von der Kristallitgrößenverteilung abhängt. Beide Größen können i. a. durch unterschiedliche thermische Vorbehandlung der Proben verändert werden, wie es am Beispiel des Polyurethans und des Terephthalsäureglykolesters gezeigt wird. Das Schmelzverhalten verschieden verzweigter Polyäthylene, des Teflons und eines Copolymerisates dieses Polymeren mit Hexafluorpropylen kann durch eine Theorie vonFlory qualitativ richtig wiedergegeben werden. Hierbei werden die mittlere Kristallitgröße und die Kristallitgrößenverteilung durch den Einbau nicht kristallisationsfähiger Atomgruppen in das Makromolekül entscheidend bestimmt. Der Schmelzvorgang selbst wird als eine Umwandlung 1. Ordnung angesehen. Copolymere werden als spezielles Zweikomponentensystem aufgefaßt. Diese schmelzen prinzipiell in einem Temperaturintervall.Ich danke der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Bereitstellung eines Teils der Geriäte und sachlichen Mittel.     

Der Kationeneinfluß auf das Ramanspektrum komplexer Anionen in gelösten und kristallisierten Salzen und Salzhydraten

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß sich die in einer früheren Arbeit entwickelte Theorie des Kationeneinflusses auf die Frequenz der totalsymmetrischen Schwingung anorganischer Anionen mit Zentralatom ohne zusätzliche Annahmen auch bei den komplizierteren Fällen der organischen Salze, der Salzhydrate und Lösungen bewährt und so eine zusätzliche Bestätigung erhält. Die im Einzelfall recht verschiedenen Erscheinungsformen des Kationeneinflusses werden auf den wechselnden Anteil der vier verschiedenen frequenzverschiebenden Effekte zurückgeführt, die zusammen den beobachteten Kationeneinfluß bewirken.     

Gitter und Prisma in Industriespektrographen

Zusammenfassung Nach einem Hinweis auf die Bedeutung des Spektralgeräts für die Leistungsfähigkeit eines spektrochemischen Laboratoriums werden die wesentlichsten Forderungen, welche der Spektrochemiker an einen Industriespektrographen stellen muß, kurz erörtert. Bei stabilem Aufbau und leichter Handhabung soll ein solches Gerät hohes Auflösungsvermögen und große Lineardispersion besitzen, einen großen Spektralbereich erfassen und ausreichende Lichtstärke sowie ein günstiges Verhältnis der Intensität von Linie zu Untergrund aufweisen.In einer Gegenüberstellung von Prismen- und Gittergeräten wird gezeigt, daß die Einwände, die früher gegen die Anwendung von Konkavgittern in Spektralgeräten erhoben wurden, infolge der Entwicklung moderner Gitter überholt sind. Während die Anforderungen an Lichtstärke, Auflösungsvermögen und Lineardispersion sowohl von Prismenals auch von Gittergeräten erfüllt werden können, sind Gitterinstrumente hinsichtlich ihres Aufbaus, eines günstigen Intensitätsverhältnisses von Linie zu Untergrund und vor allem hinsichtlich des Spektralbereichs unzweifelhaft überlegen. Es wird daher von der Beschaffungsmöglichkeit des für Prismengeräte erforderlichen Rohmaterials sowie der Entwicklung neuer Formen von Prismenspektrographen einerseits und von der Anzahl der verfügbaren Gitter andererseits abhängen, inwieweit die anpassungsfähigen Gitterspektrographen die bisher bevorzugten Prismeninstrumente verdrängen. Für Großspektrographen und direktmessende Spektrometer ist die Entscheidung bereits zugunsten des Gitters gefallen.     

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.

     

Analyse gesundheitssch?dlicher L?semittel in technischen Gemischen

Zusammenfassung Es wird zusammenfassend über Erfahrungen berichtet, die während eines längeren Zeitraumes auf dem Gebiete der Lösemittelanalyse mit physikalischen Methoden gewonnen worden sind. An Beispielen wird auf die Vorbereitung des Analysengutes und auf die Behebung von Schwierigkeiten eingegangen, die durch Überlagerungen der charakteristischen Absorptionen bzw. Peaks, durch Beeinflussung der Halbwertsbreiten und Verschiebung der Absorptionsfrequenzen durch die Lösungspartner entstehen. Besonders wird die Frequenzerhöhung der -CH-Schwingungen von Aromaten und Olefinen in einigen Lösungsmitteln untersucht und mit einer solvatisierenden Donator-Akzeptorwechselwirkung des Lösungsmittels mit -Elektronen in Verbindung gebracht. Die Extinktionskoeffizienten von zwanzig analytischen Banden werden in Abhängigkeit von der Extinktion und vom nominellen Auflösungsvermögen des Spektrometers mitgeteilt. Für die Sicherheit und Schnelligkeit des quantitativen Auswertens von Gaschromatogrammen ist es von Bedeutung, daß allgemeine Gesetzmäßigkeiten für die Abhängigkeit der Eichgrößen von dem Charakter der Substanz aufgezeigt werden können. Es werden Empfindlichkeitsfaktoren für die Flächennormierung aus kinetischen Daten errechnet und eine Erklärung für den Zusammenhang zwischen integrierter Meßgröße und den Konzentrationsmaßen (Gewichtsbzw. Mol-%) gegeben.Das Ergebnis der Analyse von zwölf Testgemischen wird mitgeteilt.Herrn Professor Dr. phil. Dr. rer. nat. e. h. Karl Ziegler zum 60. Geburtstag gewidmet.Erweiterter Vortrag anläßlich der Arbeitstagung.Bei der spektroskopischen Eichung und der Ausführung von Infrarotanalysen erfreute ich mich in den ersten Jahren der Unterstützung durch meine Frau Annelise und durch Frau Brigitte Langenfurth.Danken möchte ich vor allem Frl. H. Finger, die sich, obwohl frisch von der Schule kommend, mit den Testanalysen in ein schwieriges Gebiet der IR-Analyse schnell eingearbeitet hat.Dank gilt ferner Herrn G. Schroth, der mir wertvolle Hilfe leistete bei der Korrelierung der Analysenergebnisse und Herrn H. Hick für die Hilfe beim Bau elektronischer Meßgeräte.     

Zur Dynamik gewisser Flüssigkeitsbewegungen in Kapillarsystemen (Lloyd-Effekt)

Zusammenfassung Aus zwei Zylindern, von denen der eine mit einer Lösung, der andere mit Lösungsmittel gefüllt ist und die mittels eines Filtrierpapierstreifens luftdicht miteinander in Verbindung gebracht werden, wandert das Lösungsmittel in die Lösung, so daß beträchtliche Niveaudifferenzen und hydrostatische Drucke entstehen können (Lloyd-Effekt).Es werden einige experimentelle Einzelheiten mitgeteilt. Der Effekt nimmt zu z. B. mit steigender Konzentration der Lösung, mit der Länge und Dichte des Filtrierpapiers, bei Verdichtung des Papiers durch Niederschlagsbildung in ihm, bei vorherigem Anfeuchten des Papiers usw. Die Niveaudifferenz bleibt nach dem Entstehen einige Zeit konstant und verkleinert sich darauf wieder, aber langsamer.Beim Zustandekommen des Effektes wirken mit die flüssigkeitsbewegenden Prinzipien des Kapillarhebers, des Diffusionshebers und wahrscheinlich auch der Kapillarosmose, vielleicht auch der Quellung. Der Effekt ist nicht zurückzuführen auf isotherme Destillation oder auf Bewegungen infolge von Differenzen der Oberflächenspannung.     

Eine einfache und genaue Bestimmung des Vitamins B1

Zusammenfassung Die hier beschriebene Hefegärungsmethode nützt die Tatsache aus, daß Hefe aus einer aneurinhaltigen Lösung dieses quantitativ aufnimmt und in Carboxylase umwandelt, durch die in einem Gärsubstrat die CO₂-Bildung gefördert wird. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Gärmethoden benutzt diese Methode praktisch vitamin-B₁-frei gezüchtete Hefereinkulturen, wodurch gleichmäßigere Versuchsergebnisse gewährleistet werden.Die auf Aneurin zu untersuchenden Substanzen werden in salzsaurer Lösung in der Hitze extrahiert, wodurch auch das carboxylasegebundene Aneurin, also somit das Gesamtaneurin, erfaßt wird. In einfachen Gärgefäßen wird je 1 ccm aneurinhaltige Lösung mit dem Gärsubstrat vermischt; die gebildeten CO₂-Mengen werden graphisch ausgewertet, auf Grund einer Proportionalität von CO₂-Entwicklungsgeschwindigkeit mit dem Logarithmus der Aneurinkonzentration. Es ist möglich, in 1 ccm Lösung Mengen zwischen 0,01 und 1,0 mit gleicher relativer Genauigkeit zu erfassen.Die hier beschriebene Methode erlaubt es, wenn nur die entsprechenden Mengen gleichartigen Gärsubstrates vorhanden sind (siehe S. 255/56) in einer 8-stündigen Versuchsperiode 64 und mehr Bestimmungen mit gleicher Genauigkeit durchzuführen.Die Fehlergrenze unserer Methode ist, peinlich sauberes Arbeiten und entsprechende Übung vorausgesetzt, äußerst niedrig und liegt bei ± 3%. Sie liegt daher unter dem mit ± 8% angegebenen Fehler des Phycomycestestes, obwohl dessen Erfassungsbreite geringer ist.Die Versuche wurden im Jahre 1944 in den Laboratorien des Anatomischen und des Medizinisch-chemischen Institutes der Universität Wien (Vorstände: Prof. Dr.E. Pernkopf bzw. Prof. Dr.H. K. Barrenscheen) und unter dankenswerter Unterstützung von Herrn Prof. Dr. Dr.Th. Leipert durchgeführt.K. Gratzl (dzt. I. Chem. Lab. der Univ. Wien).     

Zur Verwendung von Modellen für das plastisch-elastische Verhalten

Zusammenfassung Das plastisch-elastische Verhalten eines Materials läßt sich durch Modelle wiedergeben, bestehend aus Federn als Verkörperung deselastischenAnteils und aus Kolben, welche in Zylindern gleiten, als Verkörperung des viskosen Anteils. Federn und Kolben können hintereinander zum Maxwellschen Modell geschaltet werden oder parallel zum Voigtschen Modell.Sie enthalten eine Direktionskraft (oder einen Elastizitätsmodul) als Kenngröße des elastischen Verhaltens und eine Relaxationszeit als Kenngröße des plastischen Verhaltens. Das wirkliche Verhalten der Stoffe läßt sich nur durch Kombination mehrerer Einzelmodelle wiedergeben. Das einfache und das doppelte Modell nach Maxwell und nach Voigt werden für einige ausgewählte Versuchsbedingungen, nämlich für den Entspannungsversuch (konstante Verformung), den Verformungsversuch (konstante Spannung), für die Dämpfung freier Schwingungen und die Verlustarbeit erzwungener Schwingungen untersucht. Während die Untersuchung einer einzelnen Kurve des plastisch-elastischen Verhaltens besonders geeignet erscheint, die Verschmierung von Relaxationszeiten (oder ein kontinuierliches Spektrum von Relaxationszeiten) festzustellen, erlaubt die Untersuchung bei verschiedenen Temperaturen einen Rückschluß auf die Anzahl unterschiedlicher Bindungsmechanismenin einem Material, d.h. einen Rückschluß auf den Typ des zu Grunde zu legenden Modells.Es scheint, daß die Maxwellschen Modelle dem beobachteten Verhalten besser gerecht werden als die Voigtschen.