Raman-Spektroskopie von Festk?rpern mit LASER-Lichtquellen

Zusammenfassung Eine einfache photographische Anordnung zur Aufnahme der Raman-Spektren farbiger Kristallpulver durch Anregung mit einem Rubin-Laser wird beschrieben. Beispiele zeigen die Anwendungsmöglichkeiten für StrukturaufklÄrungen. Der He-Ne-Gas-Laser eignet sich für die Aufname der Raman-Spektren von Einkristallen, dies ist am Beispiel der bei niedrigen Raman-Frequenzen neben der Erregerlinie auftretenden Gitterschwingungen gezeigt. Auch die photoelektrische Registrierung der Spektren ist möglich.

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Summary A simple photographic technique for the Raman spectroscopy of coloured crystal powders, excited by a ruby LASER, is described. Examples show applications of this technique for the determination of molecular structures.For the Raman spectroscopy of mono-crystals the He-Ne-gas LASER is suitable. As an example Raman lines near the exciting line originating from lattice vibrations have been photographed. Photoelectric recording of the spectra is also possible.

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Herrn Prof. Dr., Dr. h. c. W. Klemm zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Herrn Prof. Dr. H. A. Staab, Heidelberg und Herrn Dr. Blanck, Mülheim/Ruhr, danken wir für die überlassung von Substanzen (Abb. 2d, f; 2b).

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Wir danken Herrn Prof. Dr. H. Kaiser für Anregungen und DiskussionsbeitrÄge. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Landesamt für Forschung, Nordrhein-Westfalen danken wir für die überlassung von Sachmitteln.     

Verdampfung von Uranspaltprodukten in Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff

Zusammenfassung Die Verdampfung der Spaltprodukte Germanium, Arsen, Molybdän, Ruthenium, Cadmium, Zinn, Antimon und Tellur aus bestrahltem U₃O₈ im Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffstrom wurde zwischen 900 und 1500° C untersucht. Bei 1500° C verdampfen die meisten dieser Elemente innerhalb 1 Std mit hoher Ausbeute.

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Summary The volatization of the fission products germanium, arsenic, molybdenum, ruthenium, cadmium, tin, antimony and tellurium from neutron-irradiated uranium oxide in flowing hydrogen, nitrogen or oxygen of atmospheric pressure was investigated between 900 and 1500° C. At 1500° C, most of these elements are volatized with high yield within one hour.

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Herrn Prof. Dr. F. Strassmann danken wir herzlich für die Förderung dieser Arbeit, Herrn I. Bonner für seine Mitarbeit, den Betriebsstäben der Forschungsreaktoren Frankfurt und München, insbesondere Herrn Dr. G. Wolf (Frankfurt), für Bestrahlungen und dem Bundesministerium für wissenschaftliche Forschung für finanzielle Beihilfen.

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Herrn Prof. Dr. W. Geilmann zum 75. Geburtstag gewidmet.

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Aus einer Dissertation, Mainz 1963.     

Die Intensit?t des Ramanspektrums polykristalliner Substanzen

Zusammenfassung Formeln zur Beschreibung der Strahlungsbilanz einer einseitig monochromatisch beleuchteten getrübten Schicht werden abgeleitet. Die Formeln ermöglichen die Voraussage der günstigsten, experimentellen Bedingungen zur Aufnahme der Ramanspektren von Kristallpulvern. Für farblose Pulver ergibt sich: Das günstigste Verhältnis Erreger/ Ramanstrahlung wird aus der Rückseite einer polykristallinen Schicht abgegeben, deren Vorderseite beleuchtet wird. Dabei resultiert die größte Intensität der Ramanstrahlung, wenn ein Preßling aus möglichst grobkristalliner Substanz untersucht wird, wobei ein Spiegelsystem die Strahlungsverluste der Probe möglichst klein hält. Die Probe soll dabei die optimale Schichtdicke besitzen. Bei Anregung der Spektren mit Lasern liefern Proben mit kleinem Querschnitt die größte Intensität der Ramanspektren.

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Summary Formulas for the Raman intensity and the ratio Raman/exciting light of a polycrystalline sample are derived. As a consequence the optimum preparation and optical arrangements of the sample are discussed, both for excitation with a mercury arc and a laser. The basis of this work is the theory of the optical behaviour of turbid samples, derived 1931 byKubelka andMunk [17].

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II. Mitteilung: G.Bergmann u. B.Schrader [2].

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Herrn Prof. Dr. H.Kaiser zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Wir danken Herrn Prof. Dr. H.Kaiser für Diskussionsbeiträge, FrauRuth schüth, geb.Fischer, für mathematische Hilfe und den Herren H.Agatha, W. Meier und G.Wollbold für Messungen.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Landesamt für Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen danken wir für die Unterstützung von experimentellen Arbeiten, die die vorliegende Ausarbeitung veranlaßten, Herrn Prof. Dr. H.Luther für die freundliehe Überlassung und Benutzung des Analogrechners.     

Aktivierungsanalytische Untersuchungen an hochreinem Silicium

Zusammenfassung Zur Aktivierungsanalyse von hochreinem Silicium wurden die vermuteten Verunreinigungen in 3 Gruppen entsprechend der Halbwertszeit ihrer zur Bestimmung herangezogenen Radionuklide zusammengefaßt und für diese Gruppen chemisch-analytische Trennungsgänge ausgearbeitet. Damit war es möglich, in relativ geringen Probemengen etwa 30 Elemente zu bestimmen. Die dargelegten Ergebnisse liegen durchweg im oder unter dem ppb-Bereich (=10^–7 %).Zur Lokalisierung einiger Verunreinigungen wird die Autoradiographie herangezogen. Einige Aufnahmen zeigen, daß dieses Verfahren auch bei Vorhegen äußerst geringer Aktivitäten noch wertvolle Aussagen zu liefern vermag.

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Summary For the activation analysis of high-purity silicon the supposed impurities are divided into 3 groups corresponding to the half-lives of the radionuclides belonging to the impurities. For these groups chemoanalytical separation schemes are developed. With this technique it was possible to determine about 30 elements in small samples. The results given are in or below the ppb-level.For localisation of the impurities autoradiography is used. Some of the pictures taken show, that also with very low activities valuable results can be obtained.

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Zum Schlu mu die freundliche Hilfe erwähnt werden, die wir an den deutschen Reaktorstationen bei der Durchuürung der Bestrahlung rehalten haben. So sind wir der Reaktorstation Garching, insbesondere den Harren Dr. Köhler und Rau zu auerordentlichem Dank für die stats gewährte Unterstüzung bei der Bestrahlung der großen Zahl der Proben verpflichtet. — Die Analyse der kurzlebigen Radionuklide verlangte das Arbeiten direkt am Reaktor. Dank dem freundlichen Entgegenkommen der Herren Prof. Dr. E. Fischer und Dr. Röbert konnten wir dieses in einem Laboratorium der Reaktorstation Geesthacht durchführen, wobei wir auch den Herren Braun und Hauser für ihre bereitwillige Unterstützung zu danken haben.Schließlich sei Herrn Dr. Brandt für die Entwicklung der erwähnten Formel auch an dieser Stelle nochmals gedankt.

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In gekürzter Form anläßlich der Tagung der Fachgruppe: Kern-, Radio- und Strahlenchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker in Heidelberg am 10. 9. 1963 vorgetragen.     

Quantitative selektive Abtrennung kleinster Mengen von Kupfer aus der Asche biologischer Substanzen und ihre spektralphotometrische Bestimmung unter Verwendung von Blei-dibenzyldithiocarbamidat

Zusammenfassung Für die quantitative selektive Abtrennung kleinster Mengen von Cu aus geringen Aschemengen biologischer Substanzen und ihre Bestimmung wurde folgende Methode ausgearbeitet: Cu^II wird aus der wÄ\rigen Analysenlösung in Gegenwart von Na₃-Citrat und (NH₄)₂-Tartrat (je 0,33 m), bei pH 3 durch eine VerdrÄngungsreaktion mit Pb-Dibenzyldithio-carbamidat, gelöst in CHCl₃, selektiv abgetrennt. Andere Elemente, die in der Asche biologischer Substanzen üblicherweise vorkommen, stören hierbei nicht. Die Bestimmung erfolgt durch Extinktionsmessung des gebildeten, in der CHCl₃-Phase befindlichen Cu-Dibenzyldithiocarbamidates bei 435 nm. (Grenzkonzentration: 0,031 g Cu/ml CHCl₃).

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Summary The following method has been worked out for the quantitative and selective separation of very low copper contents from small quantities of ashes of biological substances and for their determination: Cu^II is selectively separated from the aqueous sample solution by a displacement reaction with lead dibenzyldithiocarbamidate (dissolved in CHCl₃) in presence of Na₃ citrate and (NH₄)₂ tartrate (0.33 M each) at pH 3. Other elements usually occurring in biological substances do not interfere. The determination is based on the photometric measurement of the chloroformic solution of copper dibenzyldithiocarbamidate at 435 nm. (Limit of concentration: 0.031 g Cu/ml CHCl₃.)

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Aus der Dissertation von Friedrich Dittel, Gie\en 1965.

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Herrn Prof. Dr. H. D. Cremer und Herrn Prof. Dr. P. Ehrlich danke ich für die Ermöglichung dieser Arbeit sowie für die Unterstützung bei ihrer Durchführung. Herrn Prof. Dr. H. Bode bin ich für wertvolle Hinweise und RatschlÄge dankbar. Die Arbeit wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens I 205 durch den Forschungskreis der ErnÄhrungsindustrie unterstützt.     

Beitr?ge zur Ultramikro-und Spurenanalyse organischer Stoffe

Zusammenfassung Zur Ultramikrobestimmung von Brom in schwerflüchtigen organischen Verbindungen werden 1–5 g Substanz (mit dieser Methode sind auch größere Substanzmengen analysierbar) durch Lösungsteilung abgemessen und nach Absaugen des Lösungsmittels im Wasserstoffstrom bei einer konstanten Temperatur von etwa 900°C pyrolysiert, wobei sich Brom quantitativ zu Bromwasserstoff umsetzt, der in einer Vorlage in Eisessig absorbiert und argentometrisch titriert wird. Die Endpunktsanzeige erfolgt bipotentiometrisch. Bei Abwesenheit von anderen Halogeniden und Sulfid werden Silberbromid-Elektroden benutzt, andernfalls SilberElektroden. Die relative Standardabweichung der Methode beträgt im ersten Fall ±1.4% und erhöht sich auf etwa ±3%, wenn gleichzeitig Chlor, Jod oder Schwefel vorliegen.

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Summary For the determination of bromine in ultramicro amounts of non-volatile organic compounds 1–5 g of the substance (this method can be used for larger amounts as well) are measured by taking an aliquot of a solution of known concentration. After evaporation of the solvent the sample is pyrolyzed in a hydrogen stream at a constant temperature of about 900°C. Hydrogen bromide obtained in a quantitative reaction, is absorbed in glacial acetic acid and titrated argentometrically. The endpoint of the titration is found by a bipotentiometric method. In the absence of other halogenides or sulphide silver bromide electrodes are used, otherwise silver electrodes. The relative standard deviation is ±1.4% in the first case and about ±3% in the latter.

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Herzlicher Dank gilt Herrn Prof. Dr. R. Bock für wertvolle Diskussionen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg, sowie dem Verband der chemischen Industrie Düsseldorf, danken wir für ihre Unterstützung. Herrn cand. chem. H.-J. Anhuth sei vielmals für sorgfältig durchgeführte Messungen zur Bestimmung von Bromid neben anderen Halogeniden gedankt.

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Herrn Prof. Dr. F. Strassmann zum 65. Geburtstag gewidmet.

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VI. Mitteilung: Tölg, G., and K. Ballschmiter: Microchem. J. 9, 257 (1965).     

Gas-chromatographische Bestimmung h?herer Terpenalkohole nach Silylierung

Zusammenfassung Höhermolekulare tertiäre Terpenalkohole, die bei der Synthese der Vitamine A und E als Zwischenprodukte auftreten, lassen sich in Form ihrer Trimethylsilyläther gas-chromatographisch unzersetzt bestimmen. Die quantitative Silylierung gelingt schonend und rasch mit Trimethylsilylacetamid, die einzelnen Substanzen werden auf capillargas-chromatographischem Weg getrennt. Die Identifizierung erfolgt hauptsächlich durch Retentionszeitvergleich, in Einzelfällen durch Massenspektrometrie.Das quantitative Analysenergebnis kann dann verfälscht werden, wenn sich SiO₂ aus der Verbrennung Si-haltiger Proben am FID-Detektor auf der Auffangelektrode abscheidet.

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Summary A gas-chromatographic method is described for the identification and quantitative estimation of tertiary terpene alcohols occurring as intermediates in the syntheses of the vitamins A and E. Alcohols with mol.wts. 224 are separated without preliminary reaction. The thermal instable terpene alcohols with mol.wts. > 224, as isophytol and vinylionol, are silylated before gas chromatography. Silylation is carried out with trimethylsilyl acetamide. All substances are separated by capillary GLC and identified by comparing the retention times. Quantitative results may fail when too much SiO₂, which is formed during the combustion in the flame of the flame ionization detector, deposits at the electrode.

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Herrn Prof. Dr. A. Steinhofer zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Den Herren Dr. Pfab und Dr. Noffz danke ich für anregende Diskussionen und wertvolle Hinweise, Herrn Dr. Benz für die massenspektrometrischen Untersuchungen. Herrn Schlicher gilt mein Dank für schnelle und gewissenhafte Ausführung der Versuche.     

Aktivierungsanalytische Gem?ldeuntersuchungen

Zusammenfassung Aktivierungsanalytisch wurden die Spurengehalte an Mn, Cu, Ba, Cr, Ag und Sb im Bleiweiß von Gemälden der Alten Pinakothek bestimmt. In Modellversuchen wurde ein aus radiochemischer Trennung und -Spektrometrie kombiniertes Analysenverfahren ausgearbeitet. Die Nachweisgrenzen lagen bei 5 · 10^–10 g für Ba, 2 · 10^–10 g für Cr, 10^–10 g für Ag und Cu, 10^–11 g für Mn und Sb. Für eine Analyse standen zum Teil nur 10 g Bleiweiß zur Verfügung. Es wurde vorwiegend Bleiweiß aus Gemälden venezianischer und niederländischer Meister des 16. und 17. Jahrhunderts analysiert, wobei sich eindeutige Unterschiede im Mn-, Ag- und Sb-Gehalt von venezianischem und niederländischem Bleiweiß ergaben. Modernes und altes Bleiweiß zeigen große Unterschiede vor allem im Cu- und Ba-Gehalt; dies kann zur Fälschungserkennung dienen.

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Summary Trace concentrations of Mn, Cu, Ba, Cr, Ag, and Sb in white-lead samples of paintings of the Alte Pinakothek were determined by activation analysis. In model experiments an analytical method comprising radiochemical separation and -spectroscopy was developed. The limits of identification were about 5 · 10^–10 g for Ba, 2 · 10^–10 g for Cr, 10^–10 g for Ag and Cu, 10^–11 g for Mn and Sb. Partly there were available only 10 g of white lead for one analysis. Predominately white-lead samples from paintings of Venetian and Dutch masters of the 16th and 17th centuries were analysed. In these samples unambiguous differences were found in the Mn, Ag, and Sb concentrations. Modern and old white lead show great differences mainly in Cu and Ba concentrations; this may be used for the recognition of forgeries.

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Auszugsweise vorgetragen auf der Tagung in Lindau. Lux, F., u. L. Braunstein: Angew. Chem. 78, 720 (1966).

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Auszug aus der von der Fakultät für Allgemeine Wissenschaften der Technischen Hochschule München genehmigten Dissertation über Die aktivierungsanalytische Bestimmung des Spurengehaltes im Bleiweiß von Gemälden der Alten Pinakothek des Dipl.-Chem. Lothar Braunstein.

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Herrn Dr. H. Kühn vom Doerner-Institut für Konservierung und naturwissenschaftliche Untersuchung von Kunstwerken, München, sind wir für zahlreiche wertvolle Anregungen, besonders bei der Auswahl der Gemälde, sowie für die Beschaffung der Analysenproben zu besonderem Dank verpflichtet.

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Herrn Prof. Dr. H.-J. Born danken wir herzlich für die Unterstützung dieser Arbeit. Der Bestrahlungsgruppe des FRM unter Leitung von Herrn Dipl.-Phys. G. Rau danken wir für die sorgfältige Durchführung der Bestrahlungen.Dem Bundesministerium für wissenschaftliche Forschung und der Deutschen Forschungsgemeinschaft gilt unser Dank für finanzielle Unterstützung.