Fehler und Fehlerfortpflanzung bei der Bestimmung von pH-Werten

Zusammenfassung Zur Bestimmung von absoluten pH-Werten mit einer kombinierten Glaselektrode ermittelt man die Elektrodenparameter aus einer Eichgeraden nach Vermessen einer Anzahl Eichpuffer. Die numerische Berechnung der Elektrodenparameter erlaubt auch die Ermittlung der Fehler in diesen Parametern. Es werden Formeln angegeben, die die Fehlerfortpflanzung der Fehler der Elektrodeneichungen in die zu ermittelnden pH-Werte zeigen. Das Verfahren wird an praktischen Beispielen erläutert.

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Error and error propagation in the determination of pH-values

Summary For the determination of absolute pH-values by combined glass electrodes the parameters of the electrode are determined by a straight-line calibration curve after measurement of some NBS-buffers. The numerical evaluation of the electrode parameters yields furthermore the statistical errors of these parameters. Using error propagation, it is possible to calculate the error in the pH-values caused by errors in calibration of the electrode. Experimental details and results are given.

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die großzügige Unterstützung dieser Arbeiten durch Sach- und Personalmittel, dem Fonds der Chemischen Industrie für eine Sachspende.     

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).     

Zur gas-chromatographischen Untersuchung von Dampfphasen

Zusammenfassung Für die Untersuchung so unterschiedlicher Sachgebiete wie Duftstoffe und Abgase, Aromen und Tabakrauch, die Luftverunreinigung über Großstädten und die Genußtauglichkeit von Nahrungsmitteln stehen mehrere Methoden der gas-chromatographischen Dampfraumanalyse zur Verfügung. Die für die Vollständigkeit einer qualitativen und die Genauigkeit einer quantitativen Analyse in erster Linie verantwortlichen Arten der Probennehmung, Anreicherung und Dosierung werden detailliert beschrieben. In einer umfangreichen Tabelle werden die Probleme und die Methoden ihrer Behandlung schlagwortartig aufgezeigt.

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Gas-chromatographic investigation of vapour phasesII. Critical examination of different methods of sampling

For the investigation of such different problems as analysis of odour and engine exhaust, aroma and cigarette smoke, air pollution above cities, and quality of food stuff, the methods of gas-chromatographic vapour phase analysis are frequently used. The types of collection, enrichment and introduction of the sample, which are mainly responsible for the completeness of the qualitative and accuracy of the quantitative analysis, are described in detail. The problems and the methods of their solution are tabulated.

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1. Mitteilung: J. Chromatog. 25, 189 (1966).     

Analysis of environmental materials using spectroscopic methods

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

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Analyse von Umweltmaterialien mit spektroskopischen Methoden

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

     

Multi-elemental thin film standards for XRF-analysis

Summary The necessity to prepare thin-film standards for use in XRF analysis of thin samples, and the requirements they must meet, are outlined. A method for the preparation of multielement standards by formation of a polymer film from a water-soluble polymer solution containing the elements concerned and a short-lived radioactive tracer is presented. Experimental results illustrating the homogeneity and accuracy of such standards are given. Precautions to take and pitfalls to avoid in the preparation of such standards are discussed and illustrated.

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Multi-Element-Dünnschicht-Standardproben für die Röntgenstrahlenfluoreszenz-Analyse (XRF)

Zusammenfassung Die Notwendigkeit von Dünnschicht-Standards für die XRF-Analyse dünner Proben und die an solche Standards zu stellenden Anforderungen wurden dargelegt. Ein Verfahren für die Herstellung von Multi-Eleraent-Standards durch Bildung einer polymeren Schicht aus einer wäßrigen Lösung eines Polymeren, die die betreffenden Elemente und Spuren eines kurzlebigen radioaktiven Elementes enthält, wurde beschrieben. Versuchsresultate, die die Homogenität und Genauigkeit solcher Standardproben zeigen, wurden mitgeteilt. Die für die Herstellung solcher Standards wichtigen und zu beachtenden Umstände wurden erörtert.

     

Optimierung einer Kalium-Valinomycin-Diskelektrode

Zusammenfassung Es wird über die Optimierung einer Kalium-Valinomycin-Diskelektrode durch den kombinierten Zusatz verschiedener Weichmacher berichtet. Die Inkorporation dreier Weichmacher (Diphenyläther, Dinonylphthalat, Trisäthylhexylphosphat) in die PVC-Membran führt zu einer Elektrode, die wesentliche Funktionskriterien für eine Anwendung in der klinischen Analytik erfüllt.

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Optimization of a potassium-valinomycin disc electrode

Summary Optimization of a potassium valinomycin disc electrode by adding a combination of several plasticisers is reported. Incorporation of three plasticisers (diphenyl ether, dinonyl phthalate, trisethylhexyl phosphate) into the PVC membrane results in an electrode, which has all qualities for application in clinical analysis.

Wir danken dem Fonds der Chemischen Industrie und der Firma Fresenius Apparatebau KG, Bad Homburg v.d.H., für die Unterstützung dieser Arbeit.     

The influence of hydration on the rotational barriers of glycine

The influence of a full first hydration shell on the energy barriers related to conformational changes of glycine has been studied by means of molecular orbital calculations. The energy optimized pathway is discussed and compared with that of the isolated molecule, evaluating the possibility of corotation of the hydration shell during conformational changes.

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Der Einfluß der Hydratation auf die Rotationsbarrieren von Glycin

Zusammenfassung Es wurde mit Hilfe einer Molekülorbitalrechnung der Einfluß der vollen ersten Hydrathülle auf Rotationsbarrieren bei Konformationsänderungen im Glycinmolekül untersucht. Es wird ein energieoptimierter Rotationsverlauf diskutiert und mit dem des freien Moleküls verglichen, wobei insbesondere die Möglichkeit einer Korotation der Hydrathülle beachtet wird.

     

Comparison of two electrodes for the determination of ammonia and nitrogen compounds

Summary Two types of electrodes for the determination of ammonia are compared: one of the liquid membrane and one of the gas detecting type. Important electrode characteristics as response time, sensitivity and selectivity are commented. The ammonia electrode was tested in practice by analysis of ammonia and nitrate in canal water. The precision of the methods described was tested by analysis of synthetic samples, and by comparison with a volumetric and colorimetric method.

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Vergleich zweier Elektroden für die Bestimmung von Ammoniak und von Stickstoffverbindungen

Zusammenfassung Zwei Elektrodentypen (Flüssig-Membran und Gasdetektor) für die Ammoniakbestimmung wurden einem Vergleich unterzogen. Wichtige Charakteristiken (Ansprechzeit, Empfindlichkeit und Selektivität) werden diskutiert. Die praktische Prüfung erfolgte an Hand der Bestimmung von Ammoniak und Nitrat in Kanalwasser. Die Präzision wurde mit synthetischen Proben getestet sowie durch Vergleich mit einer volumetrischen und einer colorimetrischen Methode.

     

Linear titration plots for the potentiometric titration of partially neutralized weak acids and bases

Summary A linear titration plot method has been derived for the determination of partially neutralized weak acids or weak bases from pH-titration data. A FORTRAN program calculates the total concentration of acid or base in solution as well as the fraction remaining to be neutralized. The program also detects the presence of strong acid with a weak acid or a strong base with a weak base. The weak acid or base may be polyfunctional with overlapping dissociation steps. Activity coefficients are calculated iteratively.

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Lineare Titrationskurven für die potentiometrische Titration von teilweise neutralisierten schwachen Säuren und Basen

Zusammenfassung Lineare Titrationskurven werden für potentiometrische Titrationen von schwachen Säuren und Basen, die bereits teilweise neutralisiert sind, abgeleitet. Eine Fortran-Prozedur berechnet sowohl die Gesamtkonzentration der Säure oder Base als auch den Neutralisationsgrad. Das Rechenprogramm erfaßt auch die Anwesenheit einer starken Säure zusammen mit einer schwachen Säure oder einer starken Base zusammen mit einer schwachen Base. Die schwache Säure oder Base darf mehrere überlappende Dissoziationsstufen aufweisen. Aktivitätskoeffizienten werden mittels eines Iterationsverfahrens berechnet.

     

Investigations on atomization mechanisms in hydride-generation atomic absorption spectrometry

Summary Experiments are carried out where hydrides are collected in a cold trap, revolatilized, and conducted into a heated quartz tube with a controlled stream of pure or mixed gases. In the presence of hydrogen, atomization proceeds via hydrogen radicals formed in the quartz tube in a rather restricted area. Lifetime of the analyte atoms is at least three orders of magnitude longer than that of the H radicals. In the absence of hydrogen the hydrides are thermally decomposed but only in part atomized. The species formed during the thermal decomposition, probably an oxide and/or the element, are retained in the heated quartz tube to essentially 100%. The deposited species can be re-volatilized and atomized in part when hydrogen enters the heated quartz tube at a later time.

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Untersuchungen über Atomisierungsmechanismen in der Hydrid-Atomabsorptionsspektrometrie

Zusammenfassung Es wurden Versuche durchgeführt, bei denen die Hydride in einer Kühlfalle gesammelt, wieder verflüchtigt und mit einer kontrollierten Strömung reiner oder gemischter Gase in ein beheiztes Quarzrohr geleitet werden. In Gegenwart von Wasserstoff erfolgt die Atomisierung über H-Radikale, die sich in einer begrenzten Zone in dem Quarzrohr bilden. Die Lebensdauer der Analytatome ist mindestens drei Größenordnungen länger als die der H-Radikale. In Abwesenheit von Wasserstoff werden die Hydride thermisch zersetzt, aber nur teilweise atomisiert. Die bei der thermischen Zersetzung gebildete Substanz, wahrscheinlich ein Oxid oder das Element, verbleibt praktisch zu 100% in dem beheizten Quarzrohr. Die abgelagerte Substanz kann teilweise wieder verflüchtigt und atomisiert werden, sobald Wasserstoff in das beheizte Quarzrohr gelangt

     

Chemische Funktionsfolge und Katalyse

Zusammenfassung Die Dynamik der Katalyse von Hydrierungs- und Oxidationsreaktionen wird unter Zuhilfenahme des Prinzips der chemischen Funktionsfolge¹ interpretiert. Es wird gezeigt, daß die Elektronenpopulation am Katalysator so beschaffen sein muß, daß sie 1. zur Ausübung entweder einer Donor- oder einer Acceptorfunktion gegenüber einem der Reaktanten befähigt ist, 2. dadurch dem Reaktanten die Umkehr der dem Katalysator gegenüber ausgeübten Funktion aufzwingt, wodurch die Reaktion mit dem Reaktionspartner ermöglicht wird und 3. die unter 1. bezeichnete Veränderung der Elektronenpopulation die Umkehrung der dem Reaktanten gegenüber ausgeübten Funktion des Katalysators ermöglicht, der hiedurch in den Anfangszustand zurückkehrt.

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Chemical functions and catalysis

The dynamics of the catalysis of hydrogenation and oxidation reactions are interpreted on the basis of the principle of chemical functions.It is shown that the electron population of the catalyst must meet the following conditions: (1) to enable the exhibition of either a donor or an acceptor function, (2) to achieve hereby the reversal of the function of the reactant, and (3) to attain finally the initial electron population.

     

Qualitative und quantitative Analysen von Gasgemischen durch Mikrowellenspektroskopie

Zusammenfassung Ein Überblick wird gegeben über die Anwendung der Mikrowellenspektroskopie, die für die Analytik gasförmiger Vielkomponentengemische geeignet ist und sich gegenüber anderen Verfahren durch hohes Auflösungsvermögen und große Nachweisemp-findlichkeit auszeichnet. Nach einer Einführung in die theoretischen und apparativen Grundlagen werden die Molekülspezifität des Mikrowellenspektrums sowie die Methode der Doppelresonanzspektroskopie diskutiert und anschließend die Möglichkeiten der quantitativen Analyse aufgezeigt.

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Qualitative and quantitative analyses of gaseous mixtures by microwave spectroscopyRecent methods and results

Summary A review is given on the applicabilities of microwave spectroscopy, which is suitable for gaseous multicomponent mixtures and is superior to other methods by its high resolving power and sensitivity. After an introduction into the principles of theory and apparatus, the molecular specificity of the microwave spectrum and the method of double resonance spectroscopy are discussed and the possibilities of quantitative analysis are pointed out.

     

Automated sample preparation for X-ray fluorescence, plasma emission and atomic absorption spectrometry

Summary There exists an important disparity between the high throughput of modern spectrometers for the analysis of mineral products and the weak means for the isoformation of samples. To fill this gap the French Iron and Steel Research Institute (IRSID), with the financial help of the European Community for Steel and Coal, has developed several instruments able to rapidly prepare samples for X-ray fluorescence, plasma emission and atomic absorption spectrometries. These three devices are able to prepare beads, solutions or both. Using high frequency heating, effective mixing during the fusion-dissolution process as well as a judicious choise of a number of parameters. The samples obtained are of such a quality that the preparation and measurement reproducibilities are often very similar.

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Automatische Probenvorbereitung für die Röntgenfluorescenz-, Plasmaemissions- und Atomabsorptions-SpektrometrieProbenvorbereitung mittels PERL'X-2, PLASMASOL und SOL'X

Zusammenfassung Es besteht eine große Ungleichheit zwischen dem hohen Probendurchsatz der modernen Spektrometer zur Analyse anorganischer Produkte und den unzureichenden Mitteln der Probenaufbereitung. Aus diesem Grund hat das französische Forschungsinstitut für Eisenhüttenwesen (IRSID) mit der finanziellen Hilfe der Europäischen Gemeinschaft für Kohle und Stahl einige Geräte entwickelt, die es erlauben, schnell Proben für die Röntgenfluorescenz, die mit Plasma angeregte optische Emission und die Atomabsorption aufzubereiten. Diese drei Geräte können Perlen, Lösungen, oder beide zugleich herstellen. Dank einer Hochfrequenzheizung, einer guten Durchmischung während der Aufschmelzung-Verdünnung und gezielt gewählter Parameter sind die erhaltenen Proben von einer solchen Qualität, daß die Reproduzierbarkeit von Aufbereitung und Messung in vielen Fällen nahezu gleich ist.

     

Consequence of assuming gamma-type distribution for characterizing structural heterogeneity of microporous solids

Extensive model studies were carried out for the gamma-type distribution, which was used to characterize structural heterogeneity of microporous solids. This distribution lead to a simple equation, which gave a good representation of many adsorption isotherms measured on microporous activated carbons. Assuming physically realistic values of the adsorption parameters, the gamma-type distribution curves were calculated together with curves of the adsorption isotherm, micropore distribution, adsorption potential distribution, enthalpy and entropy of adsorption.

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Die Konsequenz der Annahme einer Gamma-Typ-Verteilung bei der Charakterisierung der strukturellen Heterogenität von mikroporösen Feststoffen

Zusammenfassung Es wurden für die Gamma-Typ-Verteilung, die zur Charakterisierung der strukturellen Heterogenität von mikroporösen Feststoffen genutzt wurde, ausgedchnte Modellrechnungen durchgeführt. Diese Verteilung führte zu einer einfachen Gleichung, die eine gute Darstellung vieler Adsorptionsisothermen an mikroporös-aktiviertem Kohlenstoff erlaubt. Unter der Annahme von physikalisch realistischen Werten für die Adsorptionsparameter wurden die Gamma-Typ-Verteilungskurven zusammen mit Kurven für die Adsorptionsisothermen, der Mikroporenverteilung, der Adsorptionspotentialverteilung und der Enthalphie und Entropie der Adsorption berechnet.

     

Physical adsorption of gases on energetically heterogeneous solids II. Theoretical extension of a generalizedLangmuir equation and its application for analysing adsorption data

The generalizedLangmuir equation proposed in part I is extended to monolayer adsorption with lateral interactions and to multilayer adsorption on heterogeneous surfaces with random distribution of adsorption sites. New differential functions, useful for interpreting the adsorption data, are introduced to study the mathematical and physical properties of this equation. These functions are applied to study three gas adsorption systems available from the literature.

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Gasadsorption auf energetisch heterogenen Feststoffen, 2. Mitt.: Die theoretische Erweiterung einer generalisierten Langmuir-Gleichung und ihre Anwendung zur Analyse von Adsorptionsdaten

Zusammenfassung Die generalisierteLangmuir-Gleichung, die in der 1. Mitt. beschrieben wurde, wird für die einlagige Adsorption mit lateralen Wechselwirkungen und für die viellagige Adsorption auf heterogenen Oberflächen mit einer Zufallsverteilung von Adsorptionsplätzen erweitert. Es werden neue Differentialfunktionen zur Untersuchung der mathematischen und physikalischen Eigenschaften dieser Gleichung eingeführt, die sich als fruchtbringend zur Interpretation von Adsorptionsdaten erweisen. Diese Funktionen werden zur Untersuchung von drei Gasadsorptionssystemen aus der Literatur herangezogen.

     

Eich- und Standardisierungsprobleme in der HPLC

Zusammenfassung In der Praxis der Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographie muß der Analytiker möglichst genaue Resultate erhalten unter der Bedingung, daß der Zeit- und Arbeitsaufwand für die Eichung möglichst gering ist. Häufig sind die Komponenten einer Analyse nicht in einer Form erhältlich, die für Eichzwecke rein genug ist. Hier wird gezeigt, wie man unter gewissen Voraussetzungen dennoch die Eichfaktoren der reinen Komponenten bestimmen kann. Durch Sammeln und Auswerten von Faktorverhältnissen über einen längeren Zeitraum läßt sich der für die Eichung erforderliche Zeitaufwand wesentlich herabsetzen, wobei die Genauigkeit erhalten bleibt oder sogar verbessert wird. Dadurch, daß durchflußbereinigte Faktoren benutzt werden, kann dies noch weiter verbessert werden.

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On the problem of calibration and standardization in HPLC

Summary In practical high-pressure liquid chromatography the analyst must get results as accurate as possible under the condition that the amount of time and labour spent for calibration should be as low as possible. Often the components of the analysis are not available sufficiently pure for calibration purposes. It is shown here as under certain conditions the calibration factors of the pure components could be determined even with impure standard substances. By collecting and evaluating calibration factor ratios for a longer time, the time necessary for calibration could be reduced remarkably while maintaining or even improving the accuracy. This could be improved further by using factors which are flow-corrected.

     

Monolayer adsorption onto triangular lattice

A simple model of monolayer adsorption on homogeneous solid surfaces of triangular symmetry is presented. This model takes into account the effects of three-fold positional degeneracy of adsorption sites and of partial mobility of adsorbed layer. The model predicts phase transitions in adsorbed layers analogous to those found in experimental systems.

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Einschichtadsorption auf triangularem Gitter

Zusammenfassung Es wird ein einfaches Modell für die Adsorption einer Schicht auf einer homogenen festen Oberfläche von triangularer Symmetrie präsentiert. Das Modell berücksichtigt den Effekt der dreifachen Positionsdegenierung von Adsorptionsstellen und auch den Einfluß der partiellen Mobilität der adsorbierten Schicht. Das Modell erlaubt die Voraussage von Phasenübergängen in der adsorbierten Schicht, die in Analogie zu experimentellen Systemen stehen.

     

Mikrostickstoffbestimmung durch Verbrennung in einer begrenzten hochprozentigen Sauerstoffatmosph?re

Zusammenfassung Eine Methode zur Mikrostickstoffbestimmung wird beschrieben, die es erlaubt, mit einer dosierten Menge an Sauerstoff unmittelbar an der Verbrennungsstelle eine hochprozentige Sauerstoffatmosphäre zu schaffen. Es gelingt mit dieser Methode, auch in schwer verbrennbaren Substanzen den Stickstoffgehalt bei einer Analysendauer von ca. 6 min und bei geringer Belastung der Rohrfüllung zu bestimmen. Bei einer Gesamtzahl von 15 Analysen betrug der Fehler der Einzelmessung 0,17%.

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Microdetermination of nitrogen by combustion in a well-dosed oxygen atmosphere of high percentage

With a well-dosed amount of gas an oxygen atmosphere of high percentage is generated near the position of the sample. The method permits the determination of nitrogen even in compounds difficult to combust under normal conditions. The time required for one analysis is ca. 6 min. The life-time of the filling of the combustion tube is very high. With a total number of 15 analyses an error of the single determination of 0.17% was obtained.

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Wir danken Herrn Prof. Dr. W. Kern für wertvolle Anregungen und die Unterstützung dieser Arbeit. — Herrn Prof. Dr. H. Kämmerer und Herrn Dipl.-Chem. W. Niemann aus dem Organisch-chemischen Institut der Universität Mainz danken wir für die Mehrkernverbindungen, die sie uns für diese Untersuchungen zur Verfügung gestellt haben.     

Charakterisierung eines schweren Kohleverflüssigungsproduktes durch kombinierte Hochleistungsflüssigkeitschromatographie/Massenspektrometrie

Zusammenfassung Ein Recycleöl wurde semipräparativ auf einer Tetrachlorphthalimidopropylsilan-modifizierten Säule hochleistungsflüssigkeitschromatographisch in 23 Fraktionen getrennt. Zur Identifizierung der Hauptkomponenten wurden die Fraktionen mit einer einfachen Präparationstechnik in das Massenspektrometer eingebracht und die Molekülionenspektren unter Benutzung der Low Voltage-Technik gemessen. Vorteilhaft für die Charakterisierung hochsiedender technischer Gemische ist die Tatsache, daß die chromatographische Trennung streng nach der Anzahl der aromatischen Ringe im Molekül erfolgt, weitgehend unabhängig von der Alkylsubstitution.

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Characterization of a heavy coal liquefaction product by combined high-performance liquid chromatography/mass spectrometry

Summary A recycle-oil was separated on a semi-preparative scale into 23 fractions by means of HPLC with a tetrachlorophthalimidopropylsilane-modified column. Mass spectrometry enabled a more or less complete identification of the main components. For this, the fractions were introduced into the mass spectrometer by a simple preparation technique, followed by measurement of the molecule ion spectra by the low voltage technique. An advantage of HPLC for the characterization of high-boiling oil mixtures is that separation takes place almost exclusively accoding to the number of aromatic rings in the molecule and is largely independent of the degree of alkylation.