Chemiluminescent determination of reactive hydrocarbons

Summary Chemiluminescent reactions of ozone with several classes of compounds at different temperatures are described. In a reaction chamber in front of a photomultiplier ozone is mixed with the compounds studied such as alkanes, olefins, alcohols, aromatics, C₂H₂, NO, vinyl chloride or H₂S. The chemiluminescent emission is proportional to the concentration of the compound involved. At room temperature only olefinic hydrocarbons respond but at temperatures above 150°C also a response for alkanes, alcohols, CO etc. is obtained. It is suggested that next to the ozonide-excited formaldehyde mechanism the CO-CO ₂ ^* mechanism is responsible for the chemiluminescent emission at high temperature. A detection limit of a few ppb is achieved. Possible applications are a selective gas-chromatographic detector, an air pollution monitor for instance for CO, and a photochemical reactivity monitor.

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Bestimmung reaktiver Kohlenwasserstoffe durch Chemiluminescenz

Zusammenfassung Chemiluminescenzreaktionen von Ozon mit verschiedenen Verbindungsgruppen (hauptsächlich Kohlenwasserstoffe) bei unterschiedlichen Temperaturen werden beschrieben. In einer Reaktionskammer werden die Verbindungen vor einem Photomultiplier mit Ozon vermischt. Es handelt sich u. a. um folgende Verbindungstypen: Alkane, Olefine, Alkohole, Aromaten, C₂H₂, NO, Vinylchlorid, H₂S. Die Emissionsintensität ist proportional der Konzentration. Bei Raumtemperatur sprechen nur Olefine an, die übrigen Verbindungen erst über 150°C. Die Emission bei höherer Temperatur wird neben der Bildung von Formaldehyd auf die Reaktion CO-CO ₂ ^* zurückgeführt. Die Nachweisgrenze beträgt wenige ppb. Als mögliche Anwendungsgebiete werden ein selektiver GC-Detektor, ein Monitor für Luftverunreinigungen (z.B. für CO) sowie ein Monitor zur Messung photochemischer Reaktivität der Luft genannt.

Presented at the 6th Annual Symposium on Recent Advances in the Analytical Chemistry of Pollutants, April 21–23, 1976; Vienna, Austria.     

R?ntgenspektrometrische Elementbestimmung in Abwasser: Probenvorbereitung und Matrixkorrekturverfahren

Zusammenfassung Für Elementbestimmungen in Abwasser wird ein Röntgenfluorescenzverfahren beschrieben. Zur Probenvorbereitung werden die Elemente durch Gefriertrocknung auf einem inerten Träger angereichert. Diese Anreicherung ist nicht selektiv und erfaßt praktisch alle in Abwasser gelösten und suspendierten Verunreinigungen. Für die Berechnung der Elementkonzentrationen aus den gemessenen Fluorescenzintensitäten wird ein Matrixkorrekturverfahren angegeben, welches dem unterschiedlichen Absorptionsverhalten der Probenmatrix Rechnung trägt. Die Massenabsorptionskoeffizienten werden durch Messung der diffus gestreuten Bremsstrahlung bzw. der Comptonstreustrahlung ermittelt. Die Selbstabsorption des zu bestimmenden Elementes wird rechnerisch berücksichtigt. Das Korrekturverfahren kann auf alle mit Röntgenfluorescenzanalyse bestimmbaren Elemente angewendet werden.

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Determination of elements in waste water by x-ray fluorescence analysis: Sample preparation and matrix correction method

Summary For sample preparation the elements are enriched upon an inert carrier by freeze-drying. This enriching procedure is not selective and collects all dissolved and suspended contaminations from the waste water. In order to calculate the element concentrations from the measured fluorescence intensities a matrix correction method is given which considers the different absorption behaviour of the matrix. The mass absorption coefficients are obtained by measuring the scattered X-ray tube spectrum or a Compton scattered X-ray tube line, respectively. The self-absorption of the element to be determined is taken into account. The correction method is applicable to all elements detectable by X-ray fluorescence.

Herrn Dr. H. Wagner danken wir für das stete Interesse, die zahlreichen konstruktiven Diskussionen und die Hilfe beim Abfassen des Manuskripts.     

Study of air pollution particulates by X-ray photoelectron spectroscopy

Summary This paper discusses the application of X-ray photoelectron spectroscopy to the determination of the chemical composition of sulfur and nitrogen species in air pollution particulates. Core electron chemical shift measurements are augmented by the determination of relative concentrations and volatility of particulate species.

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Untersuchung von Verunreinigungsteilchen in der Luft durch Röntgenphotoelektronen-Spektroskopie

Zusammenfassung Die Anwendung der Röntgenphotoelektronen-Spektroskopie auf die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Schwefel und Stickstoff enthaltenden Verunreinigungsteilchen in Luft wird diskutiert. Messungen der chemischen Verschiebung werden ergänzt durch die Bestimmung der relativen Konzentrationen und der Flüchtigkeit der Verbindungen.

Presented at the 6th Annual Symposium on Recent Advances in the Analytical Chemistry of Pollutants, April 21–23, 1976; Vienna, Austria.     

Anwendung der Streustrahl-Methode zur Bestimmung der Elemente in Mineral?lprodukten mit Hilfe der R?ntgenfluorescenz-Spektral-Analyse am Beispiel der Bleibestimmung in Ottokraftstoffen

Zusammenfassung In einem relativ einfach durchzuführenden Verbundverfahren wird Selen im Sauerstoff-strom innerhalb 15 min bei 1100–1150°C quantitativ aus den Metall- bzw. Metalloxidschmelzen verdampft und in einer mit flüssigem Stickstoff gekühlten Vorlage aufgefangen. Das aus der Vorlage mit einer definierten Menge verdünnter HNO₃ in Gegenwart von Ni-Nitrat gelöste Selen läßt sich direkt durch AAS mit dem Graphitofen (FAAS) äußerst nachweisstark und zuverlässig bestimmen. Die Nachweisgrenze (elektrodenlose Entladungslampe) liegt bei 3×10^–11 g Se. Der Verfahrensverbund erlaubt mit Probenmengen 10 g in Ag und Au Se-Gehalte 0,05 ppb,inCu 0,1 ppb,in Bi 0,2 ppb und in Pb 10 ppb zu erfassen. Für draht-, stab- und spanförmige Proben erhält man für Se-Gehalte von 2–0,002 ppm Variationskoeffizienten zwischen 3 und 6%. Die Vollständigkeit der Se-Verdampfung aus den Matrices Cu, Ag, Au und Bi wurde ebenso wie die Richtigkeit des Gesamtverfahrens durch systematische Untersuchungen belegt.

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Determination of se by furnace atomic absorption spectrometry (FAAS) in the ppb-range in Cu, Cu alloys, Ag, Au, Pb and Bi after volatilization in an oxygen stream

Summary Selenium is evaporated in a multi-stage procedure within 15 min from metals or metal oxides fused at temperatures of 1100–1150°C under a stream of oxygen and is trapped in a receiver cooled with liquid nitrogen. The condensed SeO₂ is dissolved with a definite volume of diluted HNO₃ in the presence of Ni-nitrate and determined with high sensitivity and reliability by FAAS (electrodeless discharge lamp). The detection limit of the FAAS was found to be 3 · 10^–11 g of Se. The multi-stage procedure allows to detect Se levels 0.05 ppb in Ag and Au, 0.1 ppb in Cu, 0.2 ppb in Bi, and 10 ppb in Pb, respectively, with sample weights 10 g. For wire, rod, and chip samples the coefficients of variation are found to be between 3 and 6% for Se contents of 2 to 0.002 ppm. The quantitative evaporation of Se from Cu, Ag, Au, and Bi as well as the accuracy of the whole procedure have been checked systematically.

Die Arbeit wurde durch Mittel der DFG in dankenswerter Weise unterstützt.     

Kristallstruktur von Hexamincyclotriphosphazen,P3N3(NH2)6

Crystal Structure of Hexamine Cyclotriphosphazene, P₃N₃(NH₂)₆ In the presence of KNH₂ hexamine cyclotriphosphazene semi ammoniate (molar ratio 12:1) in NH₃ gives crystals of solvent free P₃N₃(NH₂)₆ within 5 d at 130°C and p(NH₃) = 110 bar. The structure was solved by X-rax methods: P₃N₃(NH₂)₆: P2₁/c, Z = 4, a = 10.889(6) Å, b = 5.9531(6) Å, c = 13.744(8) Å, β = 97.83(3)°, Z(F_o) = 1 721 with (F_o)² ≥ 3σ(F_o)², Z(var.) = 157, R/R_w = 0,036/0,041 The structure contains columns of molecules P₃N₃(NH₂)₆ all in the same orientation. The six-membered rings within one molecule have boat conformation. The columns are stacked together in a way that one is surrounded by four others shifted by half a lattice constant in direction [010]. Strong hydrogen bridge-bonds N? H…?N connect molecules within the columns and between them.     

Growth transition and morphology change in polypropylene

The growth rate of isotactic polypropylene is deduced from microscopic observations during isothermal crystallizations. A change in the growth regime is observed at 138 C and interpreted as a Regime III Regime II transition, according to Hoffman's kinetic theory of polymer crystallization. A Regime II Regime I transition is also theoretically predicted at 155 C, i. e. at a temperature outside the investigated temperature range. The Regime III Regime II transition is related to the positive to negative change in the spherulite birefringence, which is generally attributed to a change in the organization of crystalline lamellae: quadritic arrays of intercrossing lamellae atT _c < 138 C (Regime III) and preferentially radiating lamellae atT _c > 138 C (Regime II). It is suggested that such a morphological change could be interpreted using the concept of non-adjacent re-entry introduced in Hoffman's kinetic theory. This interpretation could also explain the interspherulitic ruptures observed in negative spherulites.     

Gas-chromatographische Bestimmung von Mono-, Di- und Tri?thylenglykol in Wasser

Ohne Zusammenfassung

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Gas-chromatographie determination of ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol in water

     

Isolation and cleanup of organophosphorus insecticides and their oxones from animal tissues

Summary A simple isolation and cleanup procedure for the determination of organophosphorus insecticides and their oxones in animal tissues has been developed. This procedure unites partly extraction of organophosphorus pesticides and their oxones with cleanup by column chromatography. Most polar coextracts remain on the column and in its further processing the eluate does not tend to form emulsion. The process has been studied on model mixtures of ³²P- and ¹⁴C-labelled pesticides with tissues as well as after application of pesticides to white rats. The average recovery of the method is 90.5%, with a standard deviation of ±5.1%.

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Isolierung und Reinigung von Organophosphorinsecticiden und ihren Oxonen aus tierischen Gewehen

Zusammenfassung Ein einfaches Isolations- und Reinigungsverfahren wurde ausgearbeitet. Die Extraktion der Insecticide aus einer Homogenatsäule, die aus Kieselgel und Tiergewebe besteht, umfaßt zum Teil auch die Reinigung der Extrakte, da die polaren Verbindungen an die Säule gebunden bleiben. Der Mittelwert der Ausbeute des Verfahrens wurde im Modellversuch mit ¹⁴C- und ³²P-markierten Insecticiden zu 90,5% festgestellt. Die Standardabweichung beträgt ± 5,1%.

     

Bestimmung der Trichloressigs?ure durch Absorptions- und Fluorescenzmessung

Zusammenfassung Für die Rückstandsanalyse der als Herbicid verwendeten Trichloressigsäure (TCA) wurde eine Methode sowohl für die Absorption- sals auch für die Fluorescenzmessung entwickelt. TCA wird im stark alkalischen Milieu zu Chloroform abgebaut und mit Pyridin zu einer Schiffchen Base umgesetzt (Fujiwara-Reaktion). Diese rote instabile Verbindung wird mit Barbitursäure in einen beständigen Pentamethinfarbstoff überführt, dessen Absorptionsmaximum bei 594 nm liegt. Als Untersuchungsmaterial dienten Bodenproben. Bei einer Einwaage von 100 g Boden lassen sich noch 0,1 ppm TCA nachweisen. Durch Fluorescenzmessung (Anregungsmaximum 588 nm, Emissionsmaximum 611 nm) werden bei gleichen Versuchsbedingungen noch 0,01 ppm erfaßt.

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Determination of trichloroacetic acid by absorption spectrometry and fluorometry

Summary A method for absorption and fluorescence measuring of the residues of trichloroacetic acid (TCA) used as herbicide was developed. TCA was decarboxylated with strong alkali and converted with pyridine to a Schiff's base (Fujiwara reaction). After the reaction of the Schiff's base with barbituric acid a stable pentamethin dyestuff was formed. The maximum absorbance occurs at 594 nm. Samples of soil were analysed. In a sample of at least 100 g 0.1 ppm of TCA are still detectable. By fluorometry (excitation maximum 588 nm, emission maximum 611 nm) the detection limit is at 0.01 ppm under the same conditions.

     

Application of a micro carbon rod atomizer as Br-spezific gas-chromatographic detector

Summary A micro carbon rod atomizer has been employed for specific and quantitative bromine determinations. This Br-specific gas-chromatographic detector works by help of InBr-bands and measurement at 372.7 nm. The performance of this flame band emission detector (FBD) is demonstrated by calibration curves and the detection limits of 2 examples (ethyl bromide, ethylene dibromide), the latter being 5 and 36 ng of bromine, respectively. The reproducibility has been found to be 4.3%. An example of this detector in comparison with a thermoconductivity detector (TCD) is presented.

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Verwendung einer Mikro-Graphitküvette als Br-spezifischer Detektor für die Gas-Chromatographie

Zusammenfassung Eine Mikro-Graphit-Küvette wird für spezifische quantitative Brombestimmungen nach der Indium-Methode bei 372,7 nm benützt und in Verbindung mit einem Gas-Chromatographen als Br-spezifischer Detektor eingesetzt. Die Leistungsfähigkeit dieses Detektors wird an 2 Beispielen (Äthylbromid, Dibromäthan) mit Hilfe von Eichkurven, Bestimmung von Nachweisgrenzen u. ä. demonstriert. Die Nachweisgrenzen liegen bei 5 bzw. 36 ng Brom für die 2 genannten Substanzen. Die Reproduzierbarkeit der Messungen liegt bei 4,3%. Ein Beispiel für die Registrierung eines Gemisches verschiedener Substanzen, gemessen mit dem GC + Flammen-Banden-emissions-Detektor (FBD) und zum Vergleich mit einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor (TCD), wird dargestellt.

This research work was supported by financial help of the Bundesminister für Forschung und Technologie in Bonn (GFR).