Microchemical characterization of paintings — A case study

Summary The fundamental importance of scientific research for the preservation and restoration of works of art is uncontestable. The methods described in this paper, such as light microscopy, microchemical tests, emission spectroscopy, chromatography, scanning electron analysis, electron microprobe analysis and infrared spectroscopy, are of special significance in this filed. Nevertheless a better understanding of the problems that arise out of new special questions of art history can be obtained only by the right interpretation of the data obtained by scientific methods.

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Mikrochemische Charakterisierung von Gemälden

Zusammenfassung Die grundlegende Bedeutung wissenschaftlicher Forschung für die Erhaltung und Restaurierung von Kunstwerken ist unbestritten. Die hier beschriebenen Methoden (Lichtmikroskopie, mikrochemische Reaktionen, Emissionsspektroskopie, Chromatographie, Rasterelektronen-Analyse und Infrarotspektroskopie) sind hierfür von zunehmender Bedeutung. Sie ermöglichen ein besseres Verständnis neuerer kunsthistorischer Probleme nur durch die richtige Interpretation der Ergebnisse wissenschaftlicher Methoden.

     

The continuation of the periodic table up to Z = 172. The chemistry of superheavy elements

The chemical elements up toZ = 172 are calculated with a relativistic Hartree-Fock-Slater program taking into account the effect of the extended nucleus. Predictions of the binding energies, the X-ray spectra and the number of electrons inside the nuclei are given for the inner electron shells. The predicted chemical behaviour will be discussed for all elements betweenZ = 104-120 and compared with previous known extrapolations. For the elementsZ = 121–172 predictions of their chemistry and a proposal for the continuation of the Periodic Table are given. The eighth chemical period ends withZ = 164 located below Mercury. The ninth period starts with an alkaline and alkaline earth metal and ends immediately similarly to the second and third period with a noble gas atZ = 172.

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Zusammenfassung Mit einem relativistischen Hartree-Fock-Slater Rechenprogramm werden die chemischen Elemente bis zur Ordnungszahl 172 berechnet, wobei der Einfluß des ausgedehnten Kernes berücksichtigt wurde. Für die innersten Elektronenschalen werden Voraussagen über deren Bindungsenergie, das Röntgenspektrum und die Zahl der Elektronen im Kern gemacht. Die voraussichtliche Chemie der Elemente zwischenZ = 104 und 120 wird diskutiert und mit bereits vorhandenen Extrapolationen verglichen. Für die ElementeZ =121–172 wird eine Voraussage über das chemische Verhalten gegeben, sowie ein Vorschlag für die Fortsetzung des Periodensystems gemacht. Die achte chemische Periode endet mit dem Element 164 im Periodensystem unter Quecksilber gelegen. Die neunte Periode beginnt mit einem Alkali- und Erdalkalimetall und endet sofort wieder wie in der zweiten und dritten Periode mit einem Edelgas beiZ = 172.

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Resumé Les éléments chimiques jusqu'áZ = 172 sont calculés à l'aide d'un programme Hartree-Fock-Slater relativiste en tenant compte de l'extension du noyau. On fournit des prédictions quant aux énergies de liaison, aux spectres X et au nombre d'électrons dans les noyaux pour les couches électroniques internes. Le comportement chimique prévu est discuté pour tous les éléments entreZ = 104–120 et comparé aux extrapolations connues auparavant. Pour les éléments Z =121–172 on effectue des prévisions de propriétés chimiques et l'on propose un prolongement du Tableau Périodique. La huitième période chimique se termine àZ = 164 sous le mercure. La neuviéme période débute avec un métal alcalin et alcalino-terreux et se termine comme la seconde et la troisième période avec un gaz rare àZ = 172.

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This work has been supported by the Bundesministerium für Wissenschaft und Bildung and by the Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Reibungsdämpfung durch Scheuerleisten: Ein praxisgerechtes Auslegungskonzept

Übersicht Die Fugen zusammengesetzter Bauteile sind einerseits für eine nachteilige Steifigkeitsminderung verantwortlich, tragen aber andererseits durch Reibungsvorgänge wesentlich zum Dämpfungsvermögen einer Konstruktion bei. Merkliche Reibungsdämpfung ohne gleichzeitigen Steifigkeitsverlust bewirken zusätzliche Fugen, die durch Anbringen sogenannter Scheuerleisten entstehen. Der Autor stellt ein Näherungsverfahren zur dämpfungsoptimalen Auslegung von Scheuerleisten vor. Ausgehend von der zu dämpfenden Schwingungsform liefert dieses Verfahren Kriterien für eine günstige Scheuerleistenanordnung, geeignete Leistenabmessungen und als wichtigstes Ergebnis eine dämpfungsoptimale Fugenpressung, die zu maximaler Energiedissipation führt. Schließlich kann das zu erwartende Dämpfungsmaß berechnet und damit das Ergebnis einer vorgesehenen Dämpfungsmaßnahme abgeschätzt werden.

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Damping by friction ledges: a practical design concept

Summary On the one hand, mating surfaces of structures are responsible for a reduction of stiffness, on the other hand relative motion produces friction, which contributes considerably to the damping. Noticeable friction damping without simultaneous stiffness reduction can be achieved by adding further mating surfaces. Such interfaces are realized by fastening additional elements (e.g. beamlike) onto the structure. An analytic approximation method for these so-called friction ledges is described in this paper. Initiating from the mode shape to be damped the procedure yields criteria for the suitable positioning and design of the ledges. Most important of all is the damping optimized interface pressure, that leads to maximum energy dissipation. Finally, the expected damping rate can be computed, and therefore the result of the proposed measure assessed.

     

Wirkungsgrade in der Welt des Lebens und der Technik

Zusammenfassung Um der oft gehörten Meinung entgegenzutreten, die energetischen Wirkungsgrade lebender Organismen seien wesentlich höher als die technischer Verfahren, werden entsprechende Werte miteinander verglichen. Der sehr niedrige Wirkungsgrad der Photosynthese zusammen mit der kleinen Energiedichte der Sonnenstrahlung erzwang ab einer kritischen Größe die Aufspaltung in Energiesammler, die Pflanzen, und Verbraucher chemischer Energie, den Tieren. Dank den 10 mal höheren Wirkungsgraden in der Technik, lassen sich Solarmobile bauen, die von der auf sie fallenden Sonnenstrahlung angetrieben werden. Wegen des Multiplikationsgesetzes der Teilwirkungsgrade ergeben sich sowohl für die Speicherung der Sonnenenergie in den fossilen Brennstoffen wie in der Nahrungskette extrem niedrige Wirkungsgrade.

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Efficiencies in the world of life and in engineering

One often hears the opinion, that the efficiencies in the world of life are higher than in engineering. To disprove this, many values of efficiency of corresponding processes are compared. The very low efficiency of photosynthesis in living plants together with the low density of solar radiation has led the world of life to split into collectors of energy, the plants, and consumers of chemical energy, the animals. Thanks to the ten times higher efficiencies of solar cells, it is possible, to produce solar mobiles, vehicles that move driven by solar radiation.

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Herrn Prof. Dr.-Ing. U. Grigull zum 75. Geburtstag gewidmet     

On the diffusion field in the neighborhood of two identical spheres

Summary Under steady state conditions the reduction in the diffusive flux into a sphere due the presence of a neighboring, identical sphere is calculated. Taking the flux into a sphere as 1 when the particles are at infinite separation, the flux decreases to a minimum value of 0.693 when the spheres are touching.

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Zusammenfassung Unter stationären Bedingungen wird die Abnahme des Diffusionsflusses in eine Kugel, bedingt durch eine benachbarte identische Kugel, berechnet.Wird der Diffusionsfluß in eine Kugel gleich 1 gesetzt, wenn die Partikel unendlich weit voneinander entfernt sind, so nimmt der Diffusionsfluß auf einen Minimalwert von 0,693 ab, wenn sich die Kugeln berühren.

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With 2 figures     

Umsetzung von hydrobromiertem 1,4-Polybutadien mit lithiumorganischen Verbindungen

Ohne ZusammenfassungMit 1 Abbildung und 1 Tabelle     

Eine semiempirische Gleichung zur Beschreibung des Lösungsmitteleinflusses auf Statik und Kinetik chemischer Reaktionen. Teil I

A model has been developed for calculating the enthalpy, entropy and free energy change associated with the creation of cavities in a liquid the size of which corresponds to the volume occupied by a solvent molecule. The molar enthalpy change H _cav equals the molar enthalpy of vaporization of the liquid, the free energy change G _cav is given by G _cav=–RT ln (V _m ·p _eq /RT) (V _m =molar volume,p _eq =equilibrium vapor pressure) and is related to the standard free energy of vaporization. This relationship provides an estimate of the free energy of cavity formation required to accomodate a substrate in the liquid. It has been shown, that the free energy of solvation of a substrate can be dissected into different contributions accounting for (1) the concentration dependence of partial molar free energy quantities, (2) the formation of holes in the solvent, (3) the existence of specific, short range solute-solvent interactions and (4) the dielectric polarization of the medium. Application of this concept leads to an equation of the general form G ^S –G ^R =a(DN ^S –DN ^R )+b(AN ^S –AN ^R )+c(G _vp ^oS –G _vp ^oR ), where G represents the free energy of reaction or activation,DN the donor number,AN the acceptor number and G _vp ^o the standard free energy of vaporization of a solventS and a reference solventR, resp.

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Mit 3 Abbildungen     

Photosensitization of TiO2 colloids by Erythrosin B in acetonitrile

Photosensitization by Erythrosin B of a TiO₂ colloidal dispersion in acetonitrile has been studied by fast kinetic spectroscopy. The dye molecules adsorbed on the TiO₂ surface had a significantly shorter lifetime (2̃ 250 ps) compared to those in homogeneous solution (≈ 1.6 ns) in acetonitrile. The photosensitization of TiO₂ occurred more efficiently from the singlet than from the triplet state of the dye.     

Untersuchung der Temperaturabhängigkeit derg ik -Tensoren von Polyäthyleneinkristallen

Zusammenfassung Es wurden die Kristallitgröße und die Änderungen der parakristallinen Gitterstörungen aus den Linienbreiten des Röntgenweitwinkeldiagramms von lösungskristallisiertem linearem Polyäthylen bei den Temperaturen 15°K, 73°K, 173°K und Zimmertemperatur bestimmt. Es wurde eine Zunahme der Gitterstörungen mit fallender Temperatur gefunden.

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Summary The crystallite size and the paracrystalline distortions in polyethylene single crystals were evaluated by the measurement of the linewidth in the X-ray wide angle diagram at four different temperatures (15°K, 73°K, 173°K and 297°K). An increase of the lattice distortions with decreasing temperature was found.

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Mit 3 Abbildungen

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Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung 1970 des Regionalverbandes Hessen-Mittelrhein-Saar der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Darmstadt, 10.–13. März 1970.