Thermal studies on titanyl,zirconyl and hafnyl dithiocarbamato complexes

The dithiocarbamato complexes of titanyl(IV), zirconyl(IV) and hafnyl(IV), abbreviated as MO(S₂CNRR)₂·nH₂O(M=Ti, Zr or Hf,R=H,R=C₅H₉;R=H,R=C₇H₁₁,n=1 for Ti andn=2 for Zr and Hf), were prepared in aqueous medium and characterized by elemental analyses, magnetic susceptibility measurements and IR spectral studies. The thermal behaviour of these compounds under non-isothermal conditions was investigated by thermogravimetric, derivative thermogravimetric and differential scanning calorimctric techniques in nitrogen and oxygen atmospheres. The intermediates obtained at the end of various thermal decomposition steps were identified on the basis of analyses and IR spectral studies. Kinetic parameters, such as apparent activation energy and order of reaction, were determined by the graphical method of Coats and Redfern. The heats of reaction for the different decomposition steps were calculated from the DSC curves.

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Zusammenfassung Die Thiocarbamato-Komplexe von Titanyl(IV), Zirkonyl(IV) und Hafnyl(IV) der allgemeinen Formel MO(S₂CNRR)₂·n H₂O (M=Ti, Zr oder Hf;R=H, R=C₅H₉;R=H, R=C₇H₁₁;n=1 für Ti undn=2 für Zr und Hf) wurden in wässrigem Medium hergestellt und durch Elementaranalyse, Messung der magnetischen Suszeptibilität und IR-Spektraluntersuchungen charakterisiert. Das thermische Verhalten dieser Verbindungen unter nicht-isothermen Bedingungen wurde durch TG, DTG und DSC in Stickstoff- und Sauerstoffatmosphäre untersucht. Die nach verschiedenen thermischen Zersetzungsschritten erhaltenen Zwischenprodukte wurden durch chemische Analyse und IR-Spektroskopie identifiziert. Kinetische Parameter, wie die scheinbare Aktivierungsenergie und die Reaktionsordnung, wurden nach der graphischen Methode von Coats und Redfern bestimmt. Für die einzelnen Zersetzungsschritte wurden die Reaktionswärmen aus den DSC-Kurven berechnet.

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, . MO(S₂CNRR)₂·nH₂O (M=I, Zr, Hf,R=H,R ¹=C₅H₉, C₇H₁₁,n=1 I =2 ) , . , . , , . - . .

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The authors are grateful to Dr. Shyam Kumar for helpful discussions.     

Measurement of the specific heat and heat of decomposition of a polymer composite to high temperatures

The specific heat and heat of decomposition of a glass-filled phenolformaldehyde (phenolic) resin have been determined from experimental data obtained using a simultaneous thermal analyzer capable of operation to 1500 C. The measurements were conducted on powdered samples of the polymer to temperatures of approximately 1050 C at a rate of 20 deg min^–1 in an argon atmosphere. Both the mass loss and energetics were measured for the virgin component of the material, while only the energetics were measured for the char component. The combination of these data was used to calculate the specific heat of the virgin, char, and decomposing material, as well as the heat of decomposition. Also, in order to establish the accuracy of the instrument, the specific heat of pyroceram 9606 was measured and compared to previously published values.

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Zusammenfassung Die spezifische Wärme und die Zersetzungswärme eines glasgefüllten Phenol-Formaldehyd-Harzes wurden aus experimentellen Daten bestimmt, die mittels eines simultanen ThermoanalyseGerätes für Arbeiten bis 1500 C gewonnen wurden. Die Messungen wurden an gepulverten Polymerproben bis zu Temperaturen von 1050 C mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 20 K min^–1 in Argonatmosphäre durchgeführt. Massenverlust und Energieänderungen wurden für das jungfräuliche Material gemessen, die Energieänderung auch für das verkohlte Material. Zur Prüfung der Messgenauigkeit des Geräts wurde die spezifische Wärmekapazität von Pyroceram 9606 gemessen und mit früher publizierten Daten verglichen.

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, 1500, () . 1050 20/. , — . , , . 9606, .

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On sabbatical leave from the University of Rhode Island, Kingston, Rhode Island 02881 U.S.A.     

On the dynamic mechanical behavior of nylon 66

Summary The dynamic mechanical properties of nylon 66 films and fibers have been examined, as a function of annealing and drawing, with a Vibron viscoelastometer. It is found that the transition is little affected by annealing treatments, but increase in orientation causes the transition to move to a higher temperature. Experiments, with X-ray diffraction of samples at elevated temperatures, lead to the conclusion that the triclinic to hexagonal phase change does not contribute significantly to the transition. Samples cut parallel and perpendicular to the drawing direction of nylon 66 film, have been used to show that the curves of dynamic tensile modulus versus temperature, for the parallel and perpendicular directions, cross in the neighborhood of the transition. This observation is discussed in relation to the suggestion that the transition is the glass transition in nylon 66.

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Zusammenfassung Die dynamisch-mechanischen Eigenschaften von Filmen und Fasern aus Nylon 66 wurden als Funktion der Temperung und Verstreckung mit einem Virbon-Viskoelastometer untersucht. Die -Umwandlung wird wenig durch die Temperung beeinflußt, aber erhöhte Orientierung läßt siezu höheren Temperaturen verlagern. Messungen der Röntgenstreuung bei erhöhten Temperaturen führen zu dem Schluß, daß der Übergang triklin/hexagonal nicht wesentlich zu der -Umwandlung beiträgt. Proben aus verstrecktem Nylon-66-Film, parallel und senkrecht zur Streckrichtung geschnitten, zeigen, daß die Kurven des dynamischenE-Moduls gegen die Temperatur für beide Orientierungen sich in der Nachbarschaft der -Umwandlung überkreuzen. Diese Beobachtung wird hinsichtlich der Vermutung diskutiert, daß die -Umwandlung den Glasübergang in Nylon 66 darstellt.

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With 5 figures and 2 tables     

Investigation of protein foams obtained by bubbling

Summary The foaminesses of bovine serum albumin solutions, (BSA) with and without buffer, salt and alcohol additives were measured by bubbling and their surface tensions were obtained as function of the timet. The timet _DG , which is necessary to attain the equilibrium surface tension is long (15 h). The area requirement of a single surface adsorbed moleculeA _j0 was obtained fromd/dc, wherec the surfactant concentration, by the Gibbs relation. By assuming the existence of a hydration complex, which consists of the surfactant andX water molecules, the,coordination numbers were estimated toX=12±1 fromA _j0 and the surface requirement of the hydrophilic group of the surfactant. The dependences of CMC andX on the additives are discussed. A good relation prevails between andt _DG . By applying the phase change model of Avrami for the adsorption and surface denaturation of theBS A, simple relation was found between the dimensionless surface tensionV = (₀ - _s) (_st-_s) and the timet:log (2.3 logV) =n logt + logb The good relations between andn as well as between andnb indicate the applicability of this model.

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Zusammenfassung Das Schaumbildungsvermögen von Rinderserumalbumin-Lösungen (BSA), mit und ohne Zusätze wurde gemessen und ihre Oberflächenspannung als Funktion der Meßzeit ermittelt. Die Einstellzeitt _DG der Gleichgewichtsoberflächenspannung _eq ist lang. Zwischen undt _DG läßt sich eine einfache Beziehung aufstellen. Aus der Änderung von _eq mit der bedarf des adsorbierten Molekel ermitteln. Durch die Anwendung des Modells von Steinbach kann gezeigt werden, daß sich der Flächenbedarf durch die Bildung eines Assoziates erklären läßt, bei dem das Wasser komplexartig um das Protein-Molekül lagert. Für die Koordinationszahl der WassermoleküleX ergab sichX=12±1.Durch das Kristallwachstumsmodell von Avrami, das von überreiter auf Polymeradsorption angewendet wurde, läßt sich die Zeitabhängigkeit der Oberflächenspannung beschreiben. Das Schaumbildungsvermögen kann man als einfache Funktion der Konstanten dieser Avrami-Gleichung darstellen.

     

Dissociative adsorption of oxygen and hydrogen, and the formation of hydroxyl groups on the surface of Cu, Ag, Ni, Pd and Pt

By the semi-empirical interacting bonds method, the heats of oxygen and hydrogen adsorption in a dissociative form on the (100) face of Cu, Ag, Ni, Pd and Pt have been calculated. It has been shown that most stable are the multiply bonded adsorption forms. For the different bonding states, the heat of hydroxyl group formation from O₂ and H₂ varies but slightly. The calculated values are compared with the experimental data.

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(100) Cu, Ag, Ni, Pd, Pt. , . - H₂ O₂. .

     

Structure électronique de l'o-benzoquinone (méthode L.C.A.O. améliorée)

Résumé La théorie L. C. A. O. améliorée est appliquée à l'étude de la structure électronique de l'o-benzoquinone. Les indices de liaison obtenus conduisent aux distances interatomiques suivantes: 1,23 Å pour les groupements carbonyles, 1,46 Å pour les liaisons «simples», 1,35 Å pour les liaisons «doubles». Les résultats obtenus pour l'énergie des transitions N V et N A et pour le moment dipolaire sont en bon accord avec l'expérience.

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The improved LCAO theory is applied to o-benzoquinone. The mobile bond orders give the following bond distances: 1,23 Å for the C=O bonds, 1,35 Å for the double bonds, 1,46 Å for the single bonds. The results we got for the N V and N A transition energies, and for the dipole moment are in good agreement with the experiment.

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Zusammenfassung Die elektronische Struktur der o-Benzochinon-Molekel wird mit Hilfe der verbesserten LCAO-Methode untersucht. Die berechneten Bindungsindices geben die folgenden interatomaren Abstände: 1,23 Å für die C=O-Bindungen, 1,46 Å für die Einfachbindungen, 1,35 Å für die Doppelbindungen. Die Werte für die N V- und N A-Übergänge und für das Dipolmoment stimmen gut mit der Erfahrung überein.

     

Methane synthesis from CO/H2O mixture on supported nickel catalysts, I. Influence of the support on the catalytic properties

The behavior of some supported Ni catalysts for methane synthesis from CO and steam in correlation with the specific metal-support interactions is discussed.

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CO . .

     

Utilization of the affine transformation of thermoanalytical curves for the determination of kinetic parameters

A method is suggested for the affine transformation of thermoanalytical curves, by means of which their comparison with one another becomes feasible. It is demonstrated that the results obtained by the traditional methods of non-isothermal kinetics depend on the heating rate, whereas the results attained by affine transformation are independent of the heating rate. They are consistent with the results obtained by Merzhanov's dmethod, which is also a non-aprioristic method.

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Zusammenfassung Eine Methode zur Affintransformierung thermoanalytischer Kurven wird vorgeschlagen, wodurch ihr Vergleich miteinandere rmöglicht wird. Es wird gezeigt, daß die durch traditionelle Methoden der nicht-isothermen Kinetik erhaltenen Ergebnisse von der Aufheizgeschwindigkeit abhängig sind, während die durch Affintransformierung erhaltenen von der Aufheizgeschwindigkeit unabhängig sind. Sie sind in Übereinstimmung mit den nach der Methode von Merzhanov erhaltenen Ergebnissen, die ebenfalls eine nicht-aprioristische Methode ist.

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Résumé On propose une méthode pour la transformation affine des courbes d'analyse thermique, qui permet leur comparaison. On montre que les résultats obtenus par les méthodes traditionnelles de cinétique non-isotherme dépendent de la vitesse du chauffage, tandis que les résultats obtenus par la transformation affine n'en dépendent pas. Ils sont en accord avec les résultats de la méthode de Merzhanov.

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, . , , , , , , . , , .

     

Über die Wolffsche Umlagerung von 1-Diazo-3-brom-ω-phthalimido-alkanonen-(2)

Zusammenfassung Die in der klassischen Form mittels Silberoxyd durchgeführteWolffsche Umlagerung der drei homologen 1-Diazo-3-brom--phthalimidoalkanone-(2) führt zu den ,-ungesättigten -Phthalimido-alkencarbonsäureestern. Die -Phthalimido-crotonsäure und die 5-Phthalimido-penten-(2)-säure sowie ihre Methylester lagern an die Doppelbindung glatt Diazomethan an, unter Bildung der entsprechenden Pyrazolinderivate.     

Formation of oxalates and carbonates in the thermal decompositions of alkali metal formates

The influences of gaseous and solid reactants on the yields of oxalates and carbonates in the thermal decompositions of alkali metal formates have been studied. A mechanism of formation of these products is proposed, which explains the influences of basic and acidic species formed in the medium on the thermal decompositions of the alkali metal formates.

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Zusammenfassung Der einfluß von gasförmigen und festen Reaktanten auf die Ausbeute von oxalaten und Karbonaten bei der thermischen Zersetzung von Alkalimetallformiaten wurde untersucht. Es wurde ein Mechanismus für die Bildung dieser Produkte vorgeschlagen, der den Einfluß der während der thermischen Zersetzung von Alkalimetallformiaten entstehenden Basen und Säuren erklärt.

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, . , , .

     

Catalytic isomerization of phenylcyclohexane in the presence of aluminium chloride

Intermolecular migration accompanied by deuterium atom rearrangement between the cycloalkyl fragment carbon atoms has been found during the interaction of phenylcyclohexane-1d₁ in benzene-¹⁴C with aluminium chloride. Relative rates of these conversions have been estimated. The reaction mechanism is discussed.

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, -1d₁ -¹⁴C , . .

     

Heats of adsorption of CO2 and NH3 on natural mordenites

The heats of adsorption of CO₂ and NH₃ were studied for sodium, lithium, calcium and decationized forms of natural mordenites. The exchange of Na⁺ for Ca²⁺ leads to increasing adsorption heats at low coverages. For CO₂ the region of elevated heats corresponds to the formation of Ca²⁺ ... CO₂ adsorption complexes. Two molecules of NH₃ probably interact with each Ca²⁺ ion (or with the Li⁺ ions in Li-mordenite). The heats of adsorption of NH₃ on decationized mordenite are much higher than those on calcium mordenite.

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Zusammenfassung Adsorptionswärmen von CO₂ und NH₃ an der Na-, Li-, Ca- und dekationisierten Form von natürlichem Mordenit wurden bestimmt. Der Austausch von Na⁺ gegen Ca²⁺ führt zu einer Erhöhung der Adsorptionswärmen bei geringen Bedeckungen. Bei CO₂ erfolgt im Bereich hoher Adsorptionswärmen die Bildung des Adsorptionskomplexes Ca²⁺ ...CO₂. Mit jedem Ca²⁺-Ion (bzw. Li⁺-Ion im Li-Mordenit) treten wahrscheinlich zwei NH₃-Moleküle in Wechselwirkung. An dekationisiertem Mordenit sind die Adsorptionswärmen von NH₃ höher als an Ca-Mordenit.

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, , . . Ca²⁺ ... CO₂. B , , ( -). , -.

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The authors would like to thank Dr. I. A. Belitsky for supplying the sample of natural mordenite. They also thank Professor S. P. Zhdanov for his interest and encouragement of this work.     

Chemical,dehydration, differential thermal and X-ray analysis of Salal bauxite deposits

Chemical, dehydration, differential thermal and X-ray analysis data on four samples of mineral deposits from the Salal region (J & K) have been determined to assess their mineral compositions. All the samples appear to be kaolinitic in character, though in association with other mineral impurities, such as boehmite, diaspore and dickite, in varying proportions.

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Zusammenfassung Vier Proben von Minerallagerstätten der Salal-Region (J & K) wurden chemisch sowie mittels DTA und röntgenographischer Analyse untersucht, um ihre Mineralzusammensetzung zu ermitteln. Alle Proben sind dem Charakter nach kaolinitisch, allerdings in unterschiedlichen Verhältnissen mit anderem mineralischem Material wie Boehmit, Diaspor und Dickit verunreinigt.

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, , , . , - , .

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The authors are grateful to the Head of the Department of Physics, Jammu University, for his interest in the research programme.     

Numerisch einfache Bezichungen zwischen Verlust- und Speicherkomponente des dynamischen dielektrischen Faktors

Zusammenfassung Es werden Formeln hergeleitet, die wie die Kramers-Kronig-Beziehungen Verlust- und Speicherkomponente des dynamischen komplexen dielektrischen Faktors*() miteinander in Verbindung bringen, die aber den Vorteil haben, daß kein Integral mehr auftritt und daß sich der Einfluß der jeweiligen Kurvenausläufer für bzw. 0 in Form einer einfach gebauten Summe aus Stützstellenwerten darstellen läßt. Die Stützstellen steigen mit dem Faktor 2 an, bzw. fallen mit dem Faktor 1/2 ab.So lassen sich die Glieder mit experimentell nicht zugänglichen Meßwerten eliminieren und lineare Näherungsgleichungen zwischen wenigen Stützstellenwerten der einen und der anderen Komponente finden. Die Genauigkeit dieser Näherungen läßt sich relativ zur Verlustkomponente. angeben. Die Beziehungen sind sehr gut geeignet, Meßungenauigkeiten aufzuzeigen und durch Nachkorrektur auszugleichen.Außerdem werden zwei Beziehungen gefunden, mit deren Hilfe die logarithmische Ableitung der Speicherkomponente aus wenigen Stützstellenwerten von. und einfach berechnet werden kann. Diese negative logarithmische Ableitung von scheint noch besser geeignet als., Dispersionsstufen durch Maxima anzuzeigen. Schließlich wird eine Formel aufgestellt, mit der aus dynamischen Messungen eine obere Grenze für die statische Leitfähigkeit ausgerechnet werden kann.

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Summary Formulas are derived, which relate the loss component. to the storage component of the dielectric permittivity* as the Kramers-Kronig equations do. The advantage of the formulas given is, that they involve simple sums of functional values instead of integrals. The influence of unaccessible parts of either. or, when is too large or too small for measurements, can be estimated easier. By combining the equations at different values of it is possible to eliminate the functional values at very large and at very small values of. Thus relations are obtained, which are very useful for checking measurements as is shown by application for an example of experimental data.Additional relations are given, which allow to calculate the logarithmic derivative of from a few values of and. The negative logarithmic derivative of seems to indicate transitions of materials more clearly than does. Finally a formula is derived, which allows to calculate an upper limit of the static conductivity from dynamic measurements.

     

Study of thermochemical conversions of alicyclic polyimides

The thermochemical conversions of certain polyimides obtained by the polycondensation of dianhydrides of alicyclic tetracarboxylic acids and 4,4-diaminodiphenyl oxide were studied by different methods of thermal analysis (thermogravimetry, mass-spectrometric evolved gas analysis, and pyrolytic gas chromatography). The thermal dissociation of dianhydride fragments according to the reverse reaction of retrodiene synthesis is the basic reaction that determines the thermal stabilities of the polymers studied. It is shown that the absence of endoethylene bonding or its substitution by oxygen in the dianhydride fragments leads to increases in the thermal stabilities of alicyclic polyimides.

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Zusammenfassung Thermochemische Umwandlungen einiger Polyimide, die durch Polykondensation der Dianhydride alicyclischer Tetracarbonsäuren mit 4,4-Diaminodiphenyloxid dargestellt waren, wurden durch verschiedene thermoanalytische Methoden (TG, massenspektrometrische EGA und Pyrolyse-Gaschromatographie) untersucht. Die thermische Spaltung der Dianhydrid-Komponente nach einer Retro-Diensynthese ist die Hauptreaktion, die die thermische Stabilität der Polymeren bestimmt. Bei Abwesenheit der endo-Ethylen-Bindung in der Dianhydrid-Komponente oder Substitution durch eine Etherbindung wird die thermische Stabilität von Polyimiden mit alicyclischen Baugruppen erhöht.

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, - , 4,4- . , , . , - , .

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The authors would like to thank Yu. A. Sazanov and L. A. Shibaev (IVS AN SSSR, Leningrad) for help in the mass-spectrometric thermal analysis of the polymers.     

Quantitative thermal analysis V. Role of the flowing gas phase in the analysis of disperse materials

In the analysis of disperse materials, the thermophysical characteristics (rate, thermal conductivity, thermal capacity) of the gas flowing through the pores of the sample are of great importance in determinations of the heats of phase transformations. We have found that the peak areas corresponding to the phase transformations may either decrease or increase with increasing flow rate of the gas. The largest errors (as high as 15%) caused by gas flow in the pores of the disperse material occur when the thermal conductivities of both the solid material and the gas in which the analysis is performed are low. The experimentally derived relationship between the peak area, the flow rate and thermal conductivity of the gas, and the dispersity and thermal conductivity of the solid phase permits calculation of the possible error, and hence application of measures for its reduction.

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Zusammenfassung Bei der Analyse disperser Materialien sind die thermophysikalischen Kenndaten (Geschwindigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität) des durch die Poren der Probe strömenden Gases für die Bestimmung der Phasenübergangswärmen von großer Wichtigkeit. Wir haben festgestellt, daß die den Phasenübergängen zuzuschreibenden Peakflächen mit steigender Strömungsgeschwindigkeit des Gases entweder kleiner oder größer werden. Die größten durch die Gasströmung in den Poren verursachten Fehler (bis zu 15%) treten dann auf, wenn sowohl die Wärmeleitfähigkeit des Festkörpers als auch die des Gases, in dem die Analyse ausgeführt wird, niedrig sind. Die experimentell abgeleitete Beziehung zwischen der Bergfläche, der Strömungsgeschwindigkeit und Wärmeleitfähigkeit des Gases und der Dispersität und Wärmeleitfähigkeit der festen Phase erlaubt die Berechnung des möglichen Fehlers und damit das Ergreifen von Maßnahmen zu dessen Verringerung.

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( , , ) , .

     

On the change of thermal parameters in a glass during a Na/Tl ion-exchange-characterized by DTA measurements

The Na/Tl exchange is investigated in two silicate glasses (Na₂O·2SiO₂ and crown-flint KF₃) by estimation of concentration or refractive index profiles, resp. (c _Tl(x) orn(x)). The forms of the profiles are discussed in connection with changes of the glass transition temperature T_g owing to an increase of Tl₂O contents, determined by DTA on homogeneous glass samples. During the Na/Tl exchange the local and temporal enlargement of the Tl₂O content causes a drastic decrease ofT _g(x, t) values and of the viscosity (x, t), which yields a remarkable acceleration of the Na/Tl interdiffusion.

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Zusammenfassung Der Na/Tl-Austausch wird in zwei Silicatgläsern (Na₂O.2SiO₂ und Kron-Flintglass KF3) anhand der Bestimmung von Konzentrations- oder Brechzahlprofilen (c _Tl(x) odern(x)) untersucht. Die Profilformen werden im Zusammenhang mit Änderungen der Glastransformations-TemperaturT _g bei steigendem Tl₂O-Gehalt diskutiert, die mittels DTA an homogenen Glasproben bestimmt wurden. Während des Na/Tl-Austausches verursacht die lokale und zeitliche Erhöhung des Tl₂O-Gehaltes ein drastisches Absinken derT _g(x, t)-Werte bzw. der Viskosität (x, t), das zu einer bemerkenswerten Beschleunigung der Na/Tl-Interdiffusion führt.

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(Na₂O.2SiO₂ «») Na/Tl ₁(x) 321in(x). , , . Na/Tl _g(, t) i (x,t), Na/Tl .

     

Zur Berechnung der freien Mischungsenthalpie und der Aktivitätskoeffizienten beschränkt mischbarer Systeme aus der Löslichkeitskurve

Zusammenfassung Die in dieser Arbeit vorgeschlagene Methode gestattet, die Änderungen der freien Zusatzenthalpie mit der Konzentration bei der kritischen Lösungstemperatur auf Grund der Löslichkeitskurve beschränkt mischbarer Systeme innerhalb des Konzentrationsbereiches der Mischungslücke zu berechnen, soferne Daten für die Zusatzentropie S _z und für die Zusatzwerte zu den Molwärmen C _p,z bekannt sind. Durch numerische Integration von erhält man die Werte für die freie Zusatzenthalpie G _z bei der kritischen Lösungstemperatur.Die Methode wird zur Berechnung von G _z der Systeme n-Pentan-Aceton und Nickel-Gold herangezogen. An diesen Beispielen wird der Einfluß der näherungsweisen Vernachlässigung von S _z und C _p,z untersucht.Bei dem System n-Pentan-Aceton stimmen die nach dieser Methode erhaltenen Werte mit den aus Dampfdruckmessungen gewonnenen innerhalb der Fehlergrenzen vollkommen überein. Die Vernachlässigung von S _z bzw. C _p,z führt hier lediglich zu einem Fehler von weniger als 2%.Die für das System Nickel-Gold erhaltenen G _z-Werte sind niedriger als die vonSeigle, Cohen undAverbach auf Grund elektromotorischer Kräfte berechneten. Die Vernachlässigung von S _z und C _p,z bedingt hier einen Fehler von etwa 10%.Mit 7 Abbildungen