A Raman/infrared interpretation system for CH-compounds

Summary An interpretation system based on logical YES/NO decisions is presented, making use of both infrared and Raman absorption bands with an intensity of at least 15% of full scale. The system is applicable for CH-compounds. The results from this interpretation procedure are compared with those of two similar systems for CH-compounds, viz. one for infrared and one for Raman. The integrated system proves to be more reliable and also it provides extra information for part of the investigated compounds.

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Auswertungsschema für CH-Verbindungen auf Grund von Banden im Infrarot- und Ramanspektrum

Zusammenfassung Das hier dargestellte Auswertungsschema, das auf logischen JA/NEIN-Entscheidungen beruht, benutzt sowohl das Infrarot-als auch das Ramanspektrum, wobei die Intensität der Banden mehr als 15% betragen soll. Das Schema eignet sich für CH-Verbindungen. Die Resultate dieses Auswertungsverfahrens werden mit zwei ähnlichen Methoden für CH-Verbindungen verglichen, einem für Infrarot- und einem für Ramanspektren. Das integrierte Auswertungsschema hat sich als zuverlässiger erwiesen und liefert außerdem noch für einen Teil der Verbindungen zusätzliche Aussagen.

     

Coding of infrared spectra for retrieval purposes by application of information theory

Summary Information contents of the identification by retrieval with binary coded infrared spectra of saturated and unsaturated hydrocarbons, ethers and carbonyl compounds have been calculated, thereby taking into account the correlations between the peaks. Use has been made of spectra that were recorded and coded in a standardised way. As a result the negative influence of the errors on the information contents could be neglected. Information contents appeared to be strongly dependent on the type of compound contained in the library (typical 15–40 bits) and on the intensity threshold used for judging about the presence or absence of a peak in a certain interval (preferably between 3 and 10%). A code based upon a division of the spectral range into 140 equal wavenumber intervals must be preferred to a division into 140 equal wavelength intervals. It has been found that for retrieval two spectral ranges are of particular interest, viz. 3600–2800 cm^–1 and 1300–900 cm^–1.

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Codierung von Infrarotspektren für die Bibliothekssuche unter Anwendung der Informationstheorie

Zusammenfassung Die Informationsgehalte für die Identifizierung durch Vergleich binär codierter Infrarotspektren von gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Äthern und carbonylhaltigen Verbindungen wurden unter Berücksichtigung der Korrelationen zwischen den Banden berechnet. Die benötigten Spektren wurden auf standardisierte Weise registriert und codiert, damit der negative Einfluß der Ungenauigkeiten auf die Informationsgehalte außer Betracht bleiben konnte. Die Informationsgehalte zeigten sich äußerst abhängig vom Typ der in der Bibliothek gesammelten Substanzen (kennzeichnend sind 15–40 Bits) und von der zur Bestimmung der An-oder Abwesenheit einer Bande in einem Wellenlängen-Intervall gewählten Intensitätsgrenze (empfohlen zwischen 3 und 5%). Eine Codierung aufgrund der Aufteilung des Spektralbereichs in 140 gleiche Wellenzahl-Intervalle ist einer Aufteilung in 140 gleiche Wellenlängen-Intervalle vorzuziehen. Für die Bibliothekssuche erwiesen sich zwei Wellenzahlgebiete als besonders wichtig: 3600–2800 cm^–1 und 1300–900 cm^–1.

     

A systematic approach to IR-analysis of methyl groups

Summary The methyl group absorption frequencies of about 500 compounds have been measured under standard conditions, taking substances with the group attached to a carbon, nitrogen or an oxygen atom. Based on these data a system has been developed for obtaining structural information about the molecular surroundings of the methyl group. The design of the system is being outlined and discussed.

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System zur IR-Analyse von Methylgruppen

Zusammenfassung Die Methylgruppen-Absorptionsfrequenzen von etwa 500 Verbindungen wurden unter standardisierten Bedingungen gemessen, wobei Substanzen berücksichtigt wurden, bei denen die Methylgruppe an Kohlenstoff, Stickstoff oder Sauerstoff gebunden ist. Auf Grund dieser Daten wurde ein System entwickelt, das es gestattet, strukturelle Informationen über die molekulare Umgebung der Methylgruppe zu erhalten. Der Entwurf des Systems wird dargestellt und besprochen.

Lecture presented at Euroanalysis I Conference, 28. 8.–1. 9. 1972, Heidelberg, Germany.     

Automatic reduction and evaluation of infrared and Raman spectra

Summary The automatic interpretation of digital recorded infrared and Raman spectra is described. The procedure starts with the automatic correction for an approximated base line. In the case of Raman spectra the spectral response of the spectrometer is corrected, too. Subsequently, the spectra are reduced to band lists, conserving the position, intensity and half-widths of the bands. These band lists are the input in an interpretation algorithm for the combined evaluation of infrared and Raman spectra by testing presence or absence of characteristic bands or groups of bands. The algorithm was tested with 300 substances. A balance of the interpretation results shows that the abscence of structural elements is found more safely than the presence. The algorithm may be modified for special purposes: evaluation of infrared or Raman spectra alone or application to special classes of substances.

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Automatische Reduktion und Auswertung von IR- und Raman-SpektrenI. Interpretation charakteristischer Banden

Zusammenfassung Ziel dieser Arbeit ist die automatische Interpretation von Infrarot- und Raman-Spektren mit Hilfe charakteristischer Banden. Die Bearbeitung der Spektren beginnt mit der Korrektur der digital registrierten Spektren auf eine angenÄherte Grundlinie. Bei Raman-Spektren wird zusÄtzlich die spektrale Empfindlichkeit des Spektrometers korrigiert. Die Spektren werden auf Bandenlisten reduziert, in denen die Lage, IntensitÄt und Halbwertsbreite der einzelnen Banden enthalten sind. Diese Bandenlisten dienen als Eingabe in einen Interpretationsalgorithmus mit dem durch Prüfung der Lage und IntensitÄt einzelner charakteristischer Banden und Bandengruppen auf Anwesenheit oder Abwesenheit von Strukturmerkmalen geschlossen wird. Der Algorithmus wurde an 300 Substanzen getestet. Die Aussage über das Fehlen bestimmter Gruppen ist sicherer als die über deren Vorhandensein. Die Struktur des Auswertealgorithmus erlaubt ein einfaches Anpassen an verschiedene Anwendungsgebiete: Auswertung von Infrarot-oder Raman-Spektrum allein, bzw. Anwendung bei speziellen Substanzklassen.

     

Schnellbestimmung von Kohlenstoff und Wasserstoff in organischen Verbindungen mit Hilfe der nichtdispersiven Infrarotabsorption

Zusammenfassung Die Anwendung der nichtdispersiven Infrarotabsorption zur Detektion bei der Kohlenstoff-Wasserstoff-Elementaranalyse wird beschrieben. Auf die besonderen Vorteile dieses Prinzips für die Automatisierung wird aufmerksam gemacht und gezeigt, wodurch es sich im einzelnen von den seitherigen Detektoren abhebt. Die Dauer einer Kohlenstoff-Wasserstoff-Analyse nach der beschriebenen Methode beträgt ca. 7 min. Die durchschnittlichen Standardabweichungen betragen ± 0,23% C bzw. ± 0,16% H.

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Rapid determination of carbon and hydrogen in organic compounds by non-dispersive infrared-absorption

The paper describes the application of the non-dispersive infrared-absorption for detection during the carbon-hydrogen elementary analysis. Attention is drawn to the special advantages of this principle for automation and the differences in detail against the former detectors are shown. A carbon-hydrogen analysis according to the described method requires about 7 min. The average standard deviation is ± 0.23% C and ± 0.16% H, respectively.

     

An information theoretical evaluation of the applicability of the ASTM infrared data base for retrieval purposes

Summary The information content of the identification by retrieval with binary coded infrared spectra (ASTM infrared datafile), taking into account the correlations between the speaks and the errors in the coded spectra, amounts to about 21 bits. This amount of information can be obtained when use is made of not more than 93 wavelength intervals, selected from the total number of 140 intervals that are available for retrieval. The information content can be raised to about 29 bits when for the retrieval procedure a window of 0.3 is introduced, thereby requiring only 72 intervals. The influence of the composition of the dataset upon the information content is considerable; for hydrocarbons an amount of information of only 15 bits is obtained with a search using 79 intervals.The probability of the match between the spectrum of the unknown compound and the right reference spectrum being superior to all other possible matches will increase from virtually zero to about 88% when a window of 0.3 is used.

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Eine informationstheoretische Auswertung der Anwendung der ASTM-Sammlung — Infrarotspektren für die Bibliothekssuche

Zusammenfassung Der Informationsgehalt für die Identifizierung durch Vergleich binÄr codierter Infrarotspektren (ASTM-Sammlung Infrarotspektren) betrÄgt unter Berücksichtigung der Ungenauigkeiten und der Korrelation zwischen den Banden etwa 21 Bits. Diese Informationsmenge kann erhalten werden aus dem Vergleich von nur 93 WellenlÄngen-Intervallen, die aus einer Gesamtzahl von 140 verfügbaren selektiert wurden.Der Informationsgehalt für die Bibliothekssuche kann bis zu 29 Bits zunehmen, wenn für die Suche ein Fenster von 0,3 angewendet wird; die Zahl der benötigten Intervalle betrÄgt dann nur 72. Aus verschiedenen Spektrensammlungen erhÄlt man verschiedene Informationsmengen; zum Beispiel betrÄgt der Informationsgehalt für Kohlenwasserstoffe nur 15 Bits unter Benutzung von 79 Intervallen. Die Wahrscheinlichkeit, da\ der Vergleich des Spektrums einer unbekannten Verbindung mit dem richtigen Vergleichsspektrum eine bessere übereinstimmung liefert als der Vergleich mit allen anderen Vergleichsspektren, nimmt von ungefÄhr null bis 88% zu, wenn ein Fenster von 0,3 angewendet wird.

     

Bestimmung spezifischer Oberfl?chen aus der Aktivit?t einer IR-Absorptionsbande

Zusammenfassung Durch Symmetrieerniedrigung der Carbonationen an der Oberfläche von Calcitpräparaten wird die infrarotverbotene symmetrische Valenzschwingung aktiviert.Aus der Intensität dieser Infrarotabsorption kann auf die Oberflächenentwicklung geschlossen werden. Am Beispiel von Cadmiumcarbonat wird durch Vergleich dieser Messungen mit röntgenographischen Methoden der Teilchengrößenbestimmung und BET-Messungen der spezifischen Oberflächen gezeigt, daß die Methode geeignet ist, schnelle Oberflächenbestimmungen durchzuführen.Wir. danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem-Verband der Chemischen Industrie für die Förderung dieser Arbeit.     

Interference effects of different metals in the atomic absorption spectrophotometric determination of chromium

Summary The interfering effect of thirty six metal salts on chromium absorbance in the air-acetylene flame has been studied. The interference does not depend on the boiling point of the added foreign metals or particle size as previously assumed but is postulated to result from the formation of mixed oxides or bimetallic species or from suppression of ionized gaseous chromium pressure. The effect of the alkali sulphates as releasing agents in the determination of chromium has been tested and results show that they can be used to eliminate both suppressive and enhancing interferents.

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Störungseinflüsse verschiedener Metalle bei der Chrombestimmung durch AAS

Zusammenfassung Die Störungsmöglichkeiten von 36 verschiedenen Metallsalzen bei der AAS-Bestimmung von Chrom mit Hilfe der Luft-Acetylen-Flamme wurden systematisch untersucht. Dabei stellte sich heraus, daß der Einfluß dieser Salze nicht — wie früher angenommen — vom Siedepunkt der betreffenden Metalle oder der Teilchengröße abhängt, sondern von der Bildung von Mischoxiden, Bimetallverbindungen oder von der Herabsetzung des Chromdampfdrucks. Weiterhin wurde die Wirkung von Alkalisulfaten als Releasing-Reagentien untersucht und gefunden, daß diese sowohl bei abschwächender als auch verstärkender Wirkung angewendet werden können.

     

Identifizierung 180 Millionen Jahre alten, wahrscheinlich unver?ndert erhaltenen Melanins

Zusammenfassung Durch Vergleich der Infrarotspektren von rezentem Sepiamelanin und dem Inhalt der Tintenbeutel fossiler Tintenfische wird gezeigt, daß das 180 Millionen Jahre alte Material wahrscheinlich unverändertes Melanin ist. Das Verhalten der beiden Substanzen beim Erhitzen ist identisch. Andere Analysenverfahren zur Identifizierung des Melanins werden kritisch gesichtet. Sie sind ungeeignet zum spezifischen Nachweis.

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Identification of 180 million years old, probably unchanged melanine

The comparison of the infrared spectra of recent sepia melanine and of the content of the ink sac of fossilized squids indicates that the 180 million years old substance is unchanged melanine. Both substances behave identically on heating. Other procedures for identification of melanine are surveyed critically. They are not suited for a specific detection of melanine.

     

Contribution to the atomic absorption spectrophotometry of magnesium in the air-acetylene flame

Summary Non-sufficient attention seems to have been paid to the influence of various ions on the atomic absorption spectrophotometric determination of magnesium. SiO₃ ²⁺, Al³⁺, Be²⁺, Zr(IV), Ti(IV) decrease remarkably the Mg absorbance in air-acetylene flames, but the most interesting positive or negative effects on the absorbance of magnesium are exhibited in ternary systems of ions. 5-Sulphosalicylic acid protects magnesium in the presence of the above mentioned elements in binary or ternary ion systems and makes the atomic absorption spectrophotometric determination of magnesium possible in the presence of these ions.

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Zur atomabsorptionsspektrophotometrischen Bestimmung von Magnesium in der Luft-Acetylen-Flamme

Zusammenfassung Den verschiedenen Beeinflussungen durch Kationen und Anionen bei der atomabsorptionsspektrophotometrischen Bestimmung von Magnesium wurde bisher nur unzureichende Aufmerksamkeit gewidmet. Vor allem SiO₃ ^2–, Al³⁺, Be²⁺, Zr(IV), Ti(IV) üben einen merklichen negativen Einfluß auf die Absorption von Magnesium in der Acetylen-Luft-Flamme aus. Von besonderer Bedeutung sind verstärkte negative bzw. positive Einflüsse in ternären Ionensystemen, die die Resultate stark beeinträchtigen können. 5-Sulfosalicylsäure eignet sich im allgemeinen gut zur Aufhebung des störenden Ioneneinflusses bei der Bestimmung von Magnesium neben den oben genannten Elementen in binären oder ternären Systemen in Acetylen-Luft-Flammen.

     

Determination of tannins in tea by potentiometry and atomic absorption spectrometry

Summary Different alternatives for the determination of tannins in tea with Cu ionspecific electrodes and atomic absorption spectrometry are discussed. The methods are based on the precipitation of tannins with copper acetate. A screening of methods is carried out in three successive steps: determination of (1) Cu in a simple aqueous solution, (2) tannic acid in aqueous solution and (3) tannins in tea. Two procedures are proposed as suitable tools for tannin determination in tea, i.e. direct potentiometry of excess Cu²⁺ and AAS, the first being the easiest and most rapid.

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Bestimmung von Tanninen in Tee durch Potentiometrie und Atomabsorptions-Spektrometrie

Zusammenfassung Verschiedene Möglichkeiten zur Bestimmung von Tanninen in Tee mit Hilfe einer kupferionenselektiven Elektrode sowie der AAS werden diskutiert. Die Methoden beruhen auf der Tanninfällung mit Kupferacetat. Im einzelnen wurden folgende Stufen untersucht: Kupferbestimmung in wäßriger Lösung, Gerbsäurebestimmung in wäßriger Lösung, Tanninbestimmung in Tee. Sowohl die potentiometrische Bestimmung des Kupferüberschusses bei der Fällung als auch die AAS-Bestimmung haben sich als geeignet erwiesen, wobei erstere als das einfachste und schnellste Verfahren empfohlen wird.

     

Study on the elimination of interferences in the determination of strontium by atomic absorption spectrophotometry

Summary Recommended operating conditions for the determination of strontium by atomic absorption spectrophotometry are given for both the air-acetylene and nitrous oxide-acetylene flames. Details are given of interference effects which can occur in the air-acetylene flame and also of a method to eliminate these effects using lanthanum as a releasing agent. In the nitrous oxide-acetylene flame no interference effects occurred if all solutions measured contained an ionisation buffer.

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Untersuchung zur Ausschaltung von Störungen bei der Bestimmung von Strontium durch Atomabsorptionsspektralphotometrie

Zusammenfassung Arbeitsbedingungen werden für die Luft-Acetylen- und die N₂O-Acetylen-Flamme gegeben. Die Störungen, die in der Luft-Acetylen-Flamme auftreten, werden im einzelnen besprochen und ihre Ausschaltung durch Lanthanzusatz beschrieben. In der N₂O-Acetylen-Flamme treten keine Störungen auf, wenn die Lösungen einen Ionisierungspuffer enthalten.

     

Interferences in the determination of aluminium by means of atomic absorption spectrophotometry

Summary The following substances have been investigated with regard to their interfering effect in the determination of aluminium by atomic absorption spectrophotometry: HCl, H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, alkali and alkaline earth metals, Cu, Fe, Zn, Ni, Mn, Co, Mo, Ti, Cr, V, Si. Ternary systems with La have been examined also. Si exerts a strong depressive effect, whereas other elements in certain concentration ranges exhibit positive effects.

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Störungen bei der atomabsorptionsspektralphotometrischen Bestimmung von Aluminium

Zusammenfassung Folgende Substanzen wurden hinsichtlich einer möglichen Beeinflussung der Aluminiumbestimmung untersucht: HCl, H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Cu, Fe, Zn, Ni, Mn, Co, Mo, Ti, Cr, V, Si. Ternäre Systeme mit La wurden ebenfalls geprüft. Si übt eine stark depressive Wirkung aus, während andere Elemente in bestimmten Konzentrationsbereichen positiv wirken.

Lecture given on the 2nd Czechoslovak Conference on Flame Speotroscopy, Zvíkov, June 5–8, 1973.     

Automated analysis of beverages, in particular wine

Summary A previously published method [4] for the colorimetric determination of sulphurous acid, including that in wine, is based on the formation of a triphenylmethane dye using pararosaniline. This method was studied, modified and compared with the official method [1]. The colorimetric method is specific and the wine components and technological additives examined here do not interfere. The comparitive results of the official and colorimetric methods (at least in the range 200–400 mg/l) are only coincidently different. The recovery rate of the colorimetric method is higher than that of the official method. The colorimetric method can be automated 1.

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Automatisierte Analyse von Getränken, besonders WeinTeil 2. Automatisierbare colorimetrische Bestimmung der gesamten schwefligen Säure in Traubenmost und Wein, verglichen mit der amtlichen Methode

Zusammenfassung Eine in der Literatur [4] auch für die Bestimmung der schwefligen Säure in Wein beschriebene colorimetrische Methode beruht auf der Bildung eines Triphenylmethanfarbstoffes mit Pararosanilin. Diese Methode wurde überprüft, modifiziert und mit der amtlichen Methode [1] verglichen. Die colorimetrische Methode ist spezifisch, sie wird von den geprüften Weininhalts- und Weinbehandlungsstoffen nicht gestört. Aus dem Vergleich mit der amtlichen Methode ergibt sich, daß die Varianzen und Mittelwerte beider Methoden wenigstens im Bereich von 200–400 mg/l rein zufällig verschieden sind. Die Wiederfindungsrate mit der colorimetrischen Methode ist besser als mit der amtlichen Methode. Die Methode ist automatisierbar.

Part I: Fresenius Z. Anal. Chem. 265, 97–104 (1973).     

Determination of organosilicon compounds in water by atomic absorption spectroscopy

Summary An extraction technique is described for the determination of ppm concentrations of both hydrophobic and hydrophilic methylsiloxane compounds in water, based on a single extraction with a mixed solvent of (11) l-pentanol and methyl isobutyl ketone followed by the determination of the silicone compounds extracted into the mixed solvent by atomic absorption spectroscopy. The method is applicable over the concentration range 0.3–30 ppm Si. Standard deviation in the case of 10 ppm Si is 0.313.

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Bestimmung von siliciumorganischen Verbindungen in Wasser mit Hilfe der Atomabsorptions-Spektralphotometrie

Zusammenfassung Zur Bestimmung von ppm-Konzentrationen an hydrophoben und hydrophilen Methylsiloxanverbindungen im Wasser wird ein Extraktionsverfahren beschrieben. Hierbei wird nach einfacher Extraktion mit l-Pentanol/Methylisobutylketon (11) das Silicium im Extrakt mit Hilfe der AAS bestimmt. Der erfaßbare Konzentrationsbereich liegt bei 0,3–30 ppm Si. Die Standardabweichung beträgt bei 10 ppm Si 0,313.

     

A test for the reliability of the controlled potential coulometric method to determine plutonium in uranium-plutonium mixtures

Summary A method has been developed for the determination of trimethylsilyl groups in N-silylated compounds and in trimethylsilyl esters of carboxylic acids. The method is based on the desilylation of the compound to be analysed with phenol followed by gas-chromatographic determination of the trimethylphenoxysilane formed. The relative error of the determination is around 1% and the standard deviation is 1.20 × 10^–3 (3.12%). A single determination takes less than 2 h.

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Gas-chromatographische Bestimmung von Trimethylsilyl-Gruppen in N-silylierten Verbindungen und in Trimethylsilyl-Estern von Carbonsäuren

Zusammenfassung Das Verfahren beruht auf der Desilylierung der zu analysierenden Verbindung mit Phenol und der anschlie\enden gas-chromatographischen Bestimmung des gebildeten Trimethylphenoxysilans. Der relative Fehler der Bestimmung beträgt ca. 1% und die Standardabweichung 1,20 × 10^–3 (3,12%). Die Bestimmungszeit ist kürzer als 2 h.