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.

     

Analysis of corrosion and oxidation on metals by spectroscopic means

Summary This paper addresses three aspects of the surface analytical experiment which are felt to be particularly crucial in characterizing corrosion mechanisms: chemical speciation, microscopic analysis and improved control of experimental conditions. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS or ESCA) has been particularly effective in differentiating chemical species. The major chemical use of XPS is limited however to the outer surface of the film. Depth profiling by ion bombardment frequently degrades the chemical information available in the film interior and at the metal-oxide interface, and this is often where corrosion mechanisms are established. Mechanical methods of film penetration are thus encouraged to use XPS to its maximum capability. Microscopic analysis of corrosion surfaces using Scanning Auger Microscopy (SAM) or Secondary Ion Mass Spectrometry can reveal effects such as grain boundary segregation and oxide nucleation. Another important aspect of corrosion film analysis is the preparation of the metal surface itself. The oxidized surface can be strongly influenced by preparation artefacts such as cold work or impurities. Three different studies are used to illustrate these aspects: (i) the analysis of a molybdenum inhibitor layer on a steel surface; (ii) the study of corrosion product release from 304-stainless steel; and (iii) the effects of H⁺ ion bombardment to anneal mechanical work on Ni-Cr alloy surfaces, prior to oxidation.

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Untersuchung der Korrosion und Oxidation an Metallen mit Hilfe spektroskopischer Methoden

Zusammenfassung Diese Arbeit betont drei Gesichtspunkte oberflächenanalytischer Untersuchung, die für die Charakterisierung von Korrosionsmechanismen als besonders wesentlich erachtet werden: die chemische Bindung, die mikroskopische Analyse und die verbesserte Steuerung experimenteller Bedingungen. Die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS oder ESCA) ist für die Unterscheidung chemischer Spezies besonders erfolgreich gewesen. Die Anwendung von XPS beschränkt sich jedoch im wesentlichen auf die äußere Oberfläche einer Schicht. Die Aufnahme von Tiefenprofilen mit Hilfe von Ionenbeschuß vermindert häufig die chemische Information, die vom Schichtinnern und vom Metall-Oxid-Interface erhältlich wäre; und hier spielen sich oft die Korrosionsvorgänge ab. Mechanische Methoden des Dünnschichtabtrags sind somit aufgefordert, XPS bis an die Leistungsgrenze zu bringen. Mikroskopische Untersuchungen von Korrosionsschichten mittels Raster-Auger-Mikroskopie (SAM) oder Sekundärionen-Massenspektrometrie können Effekte wie die Korngrenzensegregation und die Oxidbildung aufdecken. Ein weiterer bedeutender Gesichtspunkt der Analyse von Korrosionsschichten ist die Behandlung der Metalloberflächen selbst. Die oxidierte Oberfläche kann durch Behandlungsfehler wie z.B. Kaltbearbeitung oder Verunreinigung stark beeinflußt werden. An Hand von drei verschiedenen Beispielen werden diese Aspekte illustriert: (i) die Analyse einer Molybdän-Schutzschicht auf Stahl; (ii) die Untersuchung von Korrosionsprodukten auf 304-Edelstahl; und (iii) die Effekte des H⁺-Ionenbeschusses zum Ausheilen mechanischer Schäden auf der Oberfläche von Ni-CrLegierungen, vor der Oxidation.

     

Protonenresonanzspektrometrische Untersuchungen der Trimethylsilyl?ther von Polyolen

Zusammenfassung Trimethylsilyläther von Polyolen wurden protonenresonanzspektrometrisch untersucht, und die erhaltenen Spektren wurden mit denen der unveränderten Polyole verglichen. Dabei konnte festgestellt werden, daß die einzelnen Resonanzsignale in den Spektren der TMS-Äther — verglichen mit denen der Polyole — schärfer sind und die Unterschiede in den chemischen Verschiebungen etwas größer sind, wodurch ganz allgemein die Auflösung der Spektren verbessert wird. Da ferner die OSi(CH₃)₃-Gruppe auf die Nachbarschaft in bezug auf die Elektronenverteilung einen charakteristischeren Einfluß ausübt als die OH-Gruppe, sind einzelne Polyole in Mischungen, wie sie z. B. bei der Analyse von Polyestern, Alkydharzen u. ä. nach der Hydrolyse anfallen, nach der Trimethylsilylierung besser zu identifizieren.Wir danken der Fa. BASF Farben + Fasern AG, Unternehmensbereich Lackchemie, Münster-Hiltrup, für die Überlassung von Polyolen.     

Analysis in polymer research

Summary The aims of analysis in polymer research are a) to obtain accurate data on the composition of a polymer sample with respect to non-polymer constituents and b) to obtain information on structure and composition of the polymer molecules themselves.Analytical methods directed towards the first aim are discussed only briefly. The emphasis is on the discussion of the more specialized techniques for the analysis of the polymer molecules themselves and a number of these methods are discussed more fully.These methods comprise methods for the determination of molecular weight (ebulliometry, osmometry, viscometry, light scattering, sedimentation) and molecular weight distribution (fractionation, turbidimetry). Information on structural details of polymer molecules can be obtained by spectroscopic techniques and from one of the newer techniques in this field: the analysis of products of pyrolytic decomposition.

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Zusammenfassung Analytische Methoden finden bei der Erforschung von Polymeren Anwendung, um die genaue Zusammensetzung einer Probe in bezug auf nichtpolymere Bestandteile zu erfahren und um die Struktur und Zusammensetzung des Polymerenmoleküls selbst aufzuklären. Die dem erstgenannten Zweck dienenden Verfahren werden nur kurz diskutiert, während die Methoden, die zur Untersuchung des Moleküls selbst benutzt werden, eingehender besprochen werden. Sie umfassen Methoden zur Molekulargewichtsbestimmung (ebullioskopisches Verfahren, Osmometrie, Viscosimetrie, Lichtstreuungsmethode, Sedimentationsmessung) sowie solche zur Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung (Fraktionierung, Trübungsmessung). Einzelheiten der Molekülstruktur können durch spektralanalytische Verfahren aufgeklärt werden oder auch mit Hilfe der Analyse der Pyrolyse-Zersetzungsprodukte, einer auf diesem Gebiet noch neueren Methode.

     

Surface analysis of polymers and catalysts

Summary The use of solid-state mass spectrometry for studying polymers is evaluated. Structural differences between polymers can be obtained by laser mass spectrometry by observing fingerprint-like spectra in the range m/z<250. Secondary-ion mass spectra (SIMS) revealed fragments that show the spacing of the repeat unit of the polymer up to m/ z 3,500. Oligomer distributions of low molecular weight polymers can be estimated by laser mass spectrometry. The order of monomer addition can be estimated by measuring three-carbon fragment ions in polyvinylidene fluoride. The value of SIMS for studying surface reactions is reviewed. Detection of surface impurities on polymer surfaces is possible using the laser microprobe LAMMA-1000. The specific example discussed involves detecting dye molecules on polystyrenes.The use of X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) for the study of supported catalysts is evaluated. Variations of the surface structure and reactivity of the deposited phase, brought about by changing the active phase loading, some preparation variables or by modifying the carrier, were monitored by ESCA. The results were compared to those obtained from classical methods such as transmission electron microscopy, chemisorption and gravimetric measurements; they correlated with catalytic behavior.

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Oberflächenanalyse von Polymeren und Katalysatoren

Zusammenfassung Der Einsatz der Festkörper-Massenspektrometrie zur Untersuchung von Polymeren wird bewertet. Strukturunterschiede bei Polymeren können durch Laser-Massenspektrometrie erhalten werden, indem fingerprintähnliche Spektren im Bereich m/z < 250 beobachtet werden. Sekundärionen-Massenspektren (SIMS) offenbaren Fragmente, welche die Länge der Basiszellen bei Polymeren bis zu m/z-Werten von 3500 anzeigen. Oligomerverteilungen von Polymeren mit kleinerem Molekulargewicht können durch Laser-Massenspektrometrie beurteilt werden. Der Grad einer Monomerenaddition kann durch Messung von C₃-Fragment-Ionen in Polyvinylidenfluorid erkannt werden. Ein Überblick über die Bedeutung von SIMS für die Untersuchung von Oberflächenreaktionen wird gegeben. Der Nachweis von Verunreinigungen auf Polymer-Oberflächen gelingt durch den Einsatz der Laser-Mikrosonde LAMMA-1000. Das angeführte Beispiel enthält auch den Nachweis von Farbstoffmolekülen auf Polystyrolen.Die Anwendung der Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (ESCA) zur Untersuchung von Trägerkatalysatoren wird ebenfalls bewertet. Änderungen der Oberflächenstruktur und der Reaktivität der aufgebrachten Phase, die durch Änderungen der Phasenbeschichtung oder gewisser Präparationsparameter oder durch Trägermodifizierung verursacht wurden, sind mit Hilfe von ESCA kontrolliert worden. Die Ergebnisse wurden mit denen verglichen, die mit Hilfe klassischer Methoden gewonnen wurden, wie Transmissionselektronenmikroskopie, Chemiesorption und gravimetrische Bestimmungen; sie korrelieren mit dem katalytischen Verhalten.

     

La rhéologie superficielle: un modèle pour les processus d'écoulement des systèmes colloïdaux

Zusammenfassung Eine quantitative Beschreibung aller rheologischen Eigenschaften der monomolekularen Oberflächenschichten kann von der bestimmten Kenntnis der Struktur und der intermolekularen Wechselwirkungen der Oberflächenfilme her gegeben werden. Es ist möglich, zum Beispiel, alle Eigentümlichkeiten des newtonschen oder nichtnewtonschen Verhaltens sowie der Thixotropie und der Rheopexie in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsgradienten und der Fließdauer zu berechnen, wenn man die isotherme Kurve Oberflächenspannung — Oberflächenkonzentration ebenso wie die Kettenlänge der Moleküle des Oberflächenfilms kennt. Aber die molekulare Struktur selbst ist in starkem Maße vom Bewegungszustand des Systems abhängig; Struktur und Fließzustand erscheinen als korrelative Vorgänge.Gleiche Betrachtungen können natürlich auf dreidimensionale Systeme angewendet werden. Infolgedessen kann man eine allgemeine, aber nur qualitative Erklärung von zahlreichen rheologischen Besonderheiten der kolloiden Systeme erreichen. Die Grundlagen dieser Darstellung sind 1. die Übertragung von Molekülen des Lösungsmittels, die an die kolloiden Partikel fest gebunden werden; 2. die Verformung der Quasi-Netzstruktur des fließenden Systems und die entsprechende Relaxation; 3. die mikroskopischen (oder makroskopischen) Phasenumwandlungen, die durch das Fließen verursacht werden.Verschiedene Beispiele von unregelmäßigem Fließverhalten werden von dieser gegenseitigen Wechselwirkung zwischen Struktur und Strömungszustand aus gedeutet.

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Vortrag, gehalten auf dem Herbert-Freundlich-Gedächtnis-Kongreß in Berlin vom 5. bis 8. Mai 1954.     

Die Kolloide betrachtet als Elektrolyte

Zusammenfassung Wir können also, wie wir sehen, eine Reihe von Eigenschaften der Kolloide hinlänglich erklären, wenn wir diese als Elektrolyte auffassen.Die physikalische Einheit des Kolloids, die Mizelle, ist das Analogon des Moleküles. Man kann dementsprechend das Molekulargewicht eines Kolloides bestimmen; durch die kryoskopische Untersuchung allein ist es nicht gegeben.Der lonisationsgrad der Mizelle kann ebenso wie der der Moleküle auf zweifache Weise bestimmt werden und die erhaltenen Werte stimmen im allgemeinen ebenso überein, wie es bei den Molekülen der Fall ist.Unsere Ansicht von der Natur der Mizelle ermöglicht es uns auch die Art des Ueberganges von Kolloiden zu Kristalloiden einerseits, zu Suspensionen andererseits, zu erkennen.Das Phänomen der Koagulation gestattet es gleichfalls nicht, zwischen Kolloiden und Kristalloiden eine scharfe Grenze zu ziehen; die Koagulation ähnelt sehr der Kristallisation.Uebersetzt von Hans Handovsky (Wien).     

Massenspektrometrie unter den Bedingungen der Kopplung mit der Gas-Chromatographie

Zusammenfassung Die hohe Trennwirkung der Gas-Chromatographie bei der Analyse von Stoffgemischen und die gute Substanzspezifität der Massenspektrometrie führten zu einer gekoppelten Anwendung dieser beiden analytischen Spuren- und Mikromethoden mit dem Ergebnis, weit mehr gesicherte qualitative Aussagen wie auch quantitative Bestimmungen kompliziert zusammengesetzter Analysenproben zu erhalten als dies mit jeder dieser beiden Methoden allein möglich oder erreichbar ist. Die beiden Methoden, deren weitere gemeinsame Eigenschaft es ist, daß verdampfbare Proben zur Untersuchung kommen müssen, ergänzen einander, indem ihre beiderseitigen Schwächen aufgehoben werden. Die aufgrund der apparativen Bedingungen der Gas-Chromatographie und der Massenspektrometrie sich ergebenden Forderungen, die bei ihrer Kopplung berücksichtigt werden müssen, werden diskutiert.

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Mass spectrometry under the conditions of coupling with gas chromatography

A combination of the high separation efficiency of gas chromatography with the favourable specifity of mass spectrometry makes possible more reliable qualitative statements and quantitative determinations of samples of complicated composition than attainable by either method alone. These methods, which both require evaporable samples, supplement each other by eliminating their mutual disadvantages. The requirements are discussed which have to be considered for coupling the two methods.

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Hauptvortrag auf der Tagung Biochemische Analytik, München 29. 4. bis 2. 5. 1970.     

In situ characterization of electrochemically-formed oxide films on low carbon steel by diffuse reflectance spectroscopy

Summary The mechanism of corrosion of steel and iron is studied by the combination of cyclic voltammetry and diffuse reflectance absorption spectroscopy (DRS). The method is especially valuable to investigate samples with rough or polycrystalline surfaces without prior preparation as it is the case for cold rolled low carbon steel. The sensitivity depends on the absorption coefficients of the oxide film. In the case of the Fe²⁺/Fe³⁺-redox-system it is possible to investigate the formation and reduction of the passive layer even with under monolayer coverage. The spectroscopic measurements allow to identify the formation of Fe²⁺-Fe³⁺-mixed oxides which are responsible for protective or non-protective films. Spectra of different modifications of iron oxide powders are also given.

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In situ Charakterisierung elektrochemisch gebildeter Oxidschichten auf Stahl mit Hilfe der diffusen Reflexions-spektroskopie

Zusammenfassung Mit Hilfe der Kombination von cyclischer Voltammetrie und der diffusen Reflexionsspektroskopie läßt sich der Mechanismus der Korrosion von Stahl und Eisen untersuchen. Die Methode ist besonders geeignet zur Untersuchung von rauhen und auch polykristallinen Oberflächen, wie es der Fall ist bei Tiefziehblechen. Die Proben können ohne Vorbehandlung wie z.B. Polieren direkt eingesetzt werden. Die Empfindlichkeit liegt beim Eisensystem bei unter monomolekularer Bedeckung des Oxids auf dem Metall. Durch die spektroskopischen Untersuchungen ist es möglich, die Bildung von Mischoxiden zu verfolgen. Diese Oxide sind verantwortlich für die Bildung von schützenden oder weniger schützenden Passivschichten. Es werden auch Beispiele von Absorptionsspektren verschiedener Modifikationen von Eisenoxiden gegeben.

     

Die Wärme- und Temperaturleitfähigkeit von Kunststoffen

Zusammenfassung Es wird ein überblick über die verschiedenen physikalischen Modelle der Wärmeleitung gegeben. Für die Temperaturleitfähigkeit werden mit Hilfe der Thermodynamik Beziehungen abgeleitet, die die Berechnung von Änderungen auf Grund von Druck- und Temperatureinfluß zulassen.Anhand von Meßergebnissen der Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit in Abhängigkeit von Druck und Temperatur werden Aussagen der theoretischen Analyse überprüft. Die wichtigsten Vorgänge, die den Verlauf der Meßwerte beeinflussen, sind für amorphe Kunststoffe Segmentbewegungen oder Reorientierungen von einzelnen. Molekülgruppen, für teilkristalline Kunststoffe Kristallisationserscheinungen oder änderungen der kristallinen Struktur.Verschiedene Beobachtungen führen zu dem Schluß, daß der Ordnungszustand von Schmelzen teilkristalliner Kunststoffe durch Druckeinwirkung während längerer Zeiten verbessert werden kann.

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Summary A review of several physical models of heat conduction is presented. Equations are derived for calculation of changes in thermal diffusivity with temperature and pressure.Experimental data of thermal conductivity and diffusivity, varying with temperature and pressure, are compared with results of the theoretical analyses. The experimentally observed phenomena for amorphous polymers can be interpreted in terms of segment motions or reorientation of distinct molecular groups. In semi-crystalline polymers, crystallisation or change in crystalline structure has a controlling influence on the thermal conductivity and diffusivity.Some observations support the conclusion that the molecular order of melts of semi-crystalline polymers can be improved by application of pressure over long periods.

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Mit 14 Abbildungen und 2 Tabellen     

Analyse von Paraformaldehyd

Zusammenfassung Es wird ein Radiogaschromatograph zur Bestimmung von ¹⁴C oder ¹¹C in organischen Substanzen beschrieben, in dem alle Verbindungen nach Durchlaufen der Trennsäule kontinuierlich verbrannt werden. Wasser, NO₂ und SO₂ werden beim Durchlauf durch Absorptionsröhrchen entfernt und das CO₂ bei Raumtemperatur durch eine WLF-Zelle und ein inneres Proportionalzählrohr geleitet. Dies Verfahren ist besonders geeignet für hochsiedende Verbindungen und umgeht die Probleme, die bei der Heizung von Zählrohren auftreten.Die Verwendung von Co₃O₄ als Verbrennungskatalysator macht eine genaue Temperaturkontrolle des Verbrennungsofens überflüssig. Die Vollständigkeit von Verbrennung und Absorption und die Konstanz des Zählrohr-Wirkungsgrades unter verschiedenen Bedingungen werden demonstriert.

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Summary A radiogaschromatograph for the determination of ¹⁴C or ¹¹C in organic substances by continuous combustion of the column effluents and internal proportional flow counting of the resulting CO₂ at room temperature is described. Water, SO₂, and NO₂ are continuously removed by absorption. This method is particularly suitable for the analysis of high boiling compounds and avoids the problems associated with heated counters.The use of Co₃O₄ as combustion catalyst makes accurate temperature control of the combustion furnace unnecessary. Completeness of combustion and absorption and constancy of counter efficiency under varying conditions are demonstrated.

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Nach Arbeiten, die mit Mitteln der US-Atomenergiekommission durchgeführt wurden.

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Die vorliegende Arbeit ist ein Teil der Dissertation von Bodo Diehn, KU 1963.     

Diffuse reflection and polarization modulation FT-IR spectrometry of surface species

Summary Two techniques for measuring the infrared spectra of adsorbed species on surfaces of different types are described. Diffuse reflectance spectra of species adsorbed on powdered substrates with a high surface area can be measured with an exceptionally high signal-to-noise ratio. The technique is illustrated by the adsorption of carbon monoxide on rhodium supported on alumina at metal loadings between 0.1 and 10%. Some doubt is cast on previous band assignments for adsorbed CO molecules. Grazing incidence reflection-absorption spectrometry can be used to measure the spectra of molecules on flat metallic substrates of very low surface area. Attempts to develop a technique for observing the intermolecular vibration between the adsorbate and the substrate using a unique triple modulation approach are discussed.

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FT-IR-Spektrometrie mit diffuser Reflexions- und Polari-sations-Modulation von Adsorbaten an Oberflächen

Zusammenfassung Zwei Techniken zur Messung von Infrarot-Spektren von Adsorbaten verschiedener Art werden beschrieben. Diffuse Reflexionsspektren von Adsorbaten an pulverförmigen Substraten mit einer großen Oberfläche können mit einem außerordentlich großen Signal-zu-RauschVerhältnis gemessen werden. Als Beispiel dient die Adsorption von Kohlenstoffmonoxid an Rhodium auf Aluminiumoxid bei Metallgehalten von 0,1 bis 10%. Einige Zweifel an früheren Bandzuweisungen für adsorbierte CO-Moleküle werden geäußert. Reflexions-Absorptions-Spektrometrie mit streifendem Einfall kann zur Messung der Spektren von Molekülen an flachen metallischen Substraten mit sehr geringer Oberfläche benutzt werden. Versuche zur Entwicklung einer Technik für die Beobachtung der intermolekularen Schwingungen zwischen dem Adsorbaten und dem Substrat mittels einer einzigartigen Dreifach-Modulationstechnik werden diskutiert.

     

Elucidating atomization mechanisms by simultaneous mass spectrometry and atomic absorption spectrometry

Summary Mechanisms responsible for atomization of selenium in graphite furnaces and for stabilization that occurs when nickel is added to selenium are investigated by mass analyzing, in real-time, the gaseous species from furnaces heated in vacuum and in atmospheric pressure environments. For the latter case, the analysis is done on a molecular beam formed from free-jet expansion of gases from the furnace. The apparatus for doing this is described. Results from the two experimental techniques, when compared, indicate that the primary loss of selenium at low temperatures is from thermal dissociation of selenium dicarbide. Secondary losses are due to vaporization of the dimer and the oxides. Nickel nitrate inhibits formation of the dicarbide, the dimer and the oxides. Mechanisms that are responsible for these findings are postulated.

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Untersuchung von Atomisierungsmechanismen durch simultane Massenspektrometrie und AAS

Zusammenfassung Die Mechanismen der Atomisierung von Selen in Graphitöfen und der Stabilisierung durch Nickelzusatz wurden durch Echtzeit-Massenanalyse der aus dem Ofen (Vakuum oder Atmosphärendruck) austretenden Gase untersucht. Im letzteren Fall wird die Analyse im austretenden Molekularstrahl durchgeführt. Das verwendete Gerät wird beschrieben. Die Ergebnisse der beiden Techniken zeigen, daß der primäre Selenverlust bei niederen Temperaturen von der thermischen Dissoziation von Selendicarbid herrührt. Sekundäre Verluste werden durch Verdampfung des Dimeren und der Oxide verursacht. Nickelnitrat verhindert die Bildung des Dicarbids, des Dimeren und der Oxide. Mechanismen für diese Vorgänge werden formuliert.

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This paper is based on work sponsored by the Division of Chemical Sciences of the Department of Energy and performed under DOE Contract No. DE-AC06-76RLO-1830     

The ORD,CD and UV spectra of sulphides derived from carvone

The ord and cd spectra of aromatic and aliphatic sulphides derived from carvone are compared with the spectra of dicarvone sulphide and related compounds. The spectra are discussed in relation to the structure of the molecules, as evidenced by the nmr spectrum, and correlated with the electronic transitions involved.

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ORD-, CD- und UV-Spektren von Sulfiden des Carvons

Zusammenfassung Die CD- und ORD-Spektren aromatischer und aliphatischer Sulfide von Carvon werden mit Spektren von Dicarvonsulfid und verwandten Verbindungen verglichen. Die Spektren werden in bezug auf Molekülstrukturen, die durch NMR-Spektren bewiesen wurden, diskutiert und mit den betreffenden Elektronenübergängen in Wechselbeziehung gebracht.

     

Kombinatorische und Hochdurchsatz‐Techniken in der Materialforschung

Hochdurchsatztechniken zur Entdeckung, Entwicklung und Optimierung von Materialien und Katalysatoren gewinnen zunehmend an Akzeptanz in der Industrie. Über die Jahre ist eine relative, synchron verlaufende Entwicklung von Techniken zur parallelisierten Herstellung und Charakterisierung mit dazugehöriger Software und Informationstechnologien zu verzeichnen. Im vorliegenden Aufsatz wird versucht, einen umfassenden Überblick über den Stand der Technik an ausgewählten Beispielen zu vermitteln. Datenbanken, “Design of Experiment”, Data‐Mining‐Techniken, Modellierungstechniken und Entwicklung evolutionärer Strategien werden ebenso angesprochen wie die vielen komplexen Materialien, für deren Erforschung bereits geeignete Techniken entwickelt wurden. Unterschiedlichste Methoden zur parallelisierten Synthese führen zu Einzelsubstanz‐ oder Gradientenbibliotheken für elektronische und optische Materialien ebenso wie für Polymere und Katalysatoren oder anhand von Formulierungsstrategien erzeugten Produkten. Viele Beispiele illustrieren die unterschiedlichsten Insellösungen und dokumentieren eine bisher kaum wahrgenommene Vielfalt an neuen Verfahren für Synthese und Analyse nahezu beliebiger Materialien. Der Aufsatz endet mit einer Zusammenfassung literaturbekannter Erfolge und einer Abschätzung von noch vorhandenen Problemen und Zukunftsaufgaben.     

Recent developments in atomic spectrometry methods for elemental trace determinations

Summary Methods for atomic spectrometry are discussed in view of progress for elemental trace analysis and with special reference to progress in power of detection and in analytical reliability as well as with respect to economic aspects. Optical methods basing on atomic emission, absorption and fluorescence principles as well as related techniques (optogalvanic spectroscopy and coherent forward scattering), X-ray spectrometry and mass spectrometry are treated. The state-of-the-art, trends of development and new techniques such as special sample introduction for plasma spectrometry, glow discharges, laser enhanced ionization spectrometry with a thermionic diode, X-ray spectrometry with total reflection, plasma and glow discharge mass spectrometry are drawn up. Their potential interest from the point of power of detection, multielement capacity, interferences, capabilities for micro- and local analysis and speciation is compared with that of other methods for elemental analysis.

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Neue Entwicklungen atomspektrometrischer Methoden für die Elementspurenanalyse

Zusammenfassung Für die atomspektrometrischen Methoden wird der Fortschritt im Hinblick auf Nachweisvermögen, analytische Zuverlässigkeit und Kosten diskutiert. Optische Methoden wie die Emissions-, Atomabsorptionsund Fluorescenzspektrometrie, aber auch verwandte Techniken (Optogalvanik und kohärente Vorwärtsstreuung), neue röntgenspektrometrische Methoden und massenspektrometrische Verfahren werden behandelt. Es werden der Stand der Technik, die Entwicklungstendenzen und neue Techniken wie spezielle Probenzuführungsmethoden für die Plasmaspektrometrie, Glimmentladungen, die laserinduzierte Ionisationsspektrometrie, die Röntgenfluorescenzspektrometrie mit Totalreflektion und der Einsatz des induktiv gekoppelten Plasmas und von Glimmentladungen als Ionenquellen für die Massenspektrometrie dargestellt. Das Nachweisvermögen, die Multielementkapazität, die Interferenzen, die Möglichkeiten für Mikro- und Verteilungsanalysen sowie für die Bestimmung der Bindungsform bei den Methoden der Atomspektrometrie werden mit denen anderer Methoden für die Bestimmung der chemischen Elemente verglichen.

     

The use of symmetry in the self-consistent field theory of the localised molecular orbital

It is shown how symmetry may be used in the context of the self-consistent field theory of the localised molecular orbital of the chemical bond. The results are (1) a reduction of the order of the secular determinant of the localised molecular orbital: (2) the classifying of the localised and canonical molecular orbitals under the various symmetry groups of the bonds and the molecule: (3) a clarification of the various types of symmetry group which are involved with the localised molecular orbitals.

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, wie Symmetrieeigenschaften im Zusammenhang mit der SCF-Theorie lokalisierter Molekülorbitale benutzt werden kann. Die Ergebnisse sind: 1. eine Reduktion der Ordnung der Säkulardeterminante des lokalisierten Molekülorbitals; 2. die Klassifizierung der lokalisierten und kanonischen Molekülorbitale nach den verschiedenen Symmetriegruppen der Bindungen und des Moleküls; 3. eine Klärung der verschiedenen Typen von Symmetriegruppen, die im Zusammenhang mit lokalisierten Molekülorbitalen stehen.