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.     

Formation of CaF and AlF in the arc plasma and spectrochemical determination of Ca and Al

Summary The influence of chemical reactions in d.c. arc plasma on the atomic emission determination of traces has been investigated. The effect of added NH₄F on the intensity of spectral lines of Ca and Al was examined. A decrease of the spectral line intensities of Ca and Al in the presence of NH₄F occurred, if the sample had not been mixed in the electrode with NH₄F. The AlF band spectrum, transition A ¹ X ¹ , was observed in absorption of the arc radiation. Further, the axial intensity distribution of Ca, Al, Ga and Ag spectral lines and of the head of the green system of CaF band, has been measured. The depressive effect of fluorine on spectral line intensities of Ca, Al, Ga and Ag has to be connected with the processes in plasma. It is suggested that the formation of fluoride radicals could take part in this effect.

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Bildung von CaF und AlF im Bogenplasma und spektrochemische Bestimmung von Ca und Al

Zusammenfassung Der Einfluß von chemischen Reaktionen im Lichtbogenplasma auf die spektrochemische Spurenanalyse wurde erörtert. Die Wirkung einer Zugabe von Ammoniumfluorid auf die Intensitäten der Spektrallinien des Calciums und Aluminiums wurde untersucht. Wenn die Probe nicht in der Elektrode mit NH₄F gemischt war, wurde eine Intensitätserniedrigung von Ca- und Al-Spektrallinien in Anwesenheit von NH₄F beobachtet. Das AlF-Bandenspektrum, Übergang A ¹ X ¹ , wurde in Absorption der Bogenstrahlung beobachtet. Die Axialverteilung der Linienintensitäten von Ca, Al, Ga und Ag wie auch der Intensität der Kante des grünen Systems der CaF-Banden wurde untersucht. Die depressive Wirkung des Fluors auf die Linienintensitäten von Ca, Al, Ga und Ag sollte mit den Vorgängen im Plasma in Zusammenhang gebracht werden. Es kann vorausgesetzt werden, daß die Bildung der Fluoridradikale bei diesem Effekt eine Rolle spielt.

     

Excess heat capacities and orientational order in systems containing hexadecane isomers of different molecular structure

Using the Picker flow microcalorimeter, excess heat capacities have been obtained at 25°C throughout the concentration range for 2,2-dimethylbutane,n-hexane, and cyclohexane each mixed with a series of hexadecane isomers of increasing degrees of orientational order, as determined by depolarized Rayleigh scattering. The isomers are 2,2,4,4,6,8,8-heptamethylnonane, 6-, 4-, and 2-methylpentadecane, andn-hexadecane. Thec _p ^E values are negative, increasing rapidly in magnitude with increase of orientational order, and are not predicted by the Prigogine—Flory theory which neglects order. Values ofc _p ^E are obtained at 10, 25, and 55°C for cyclohexane +6-, 4-, and 2-methylpentadecane which with other literature data lead to the temperature dependence of the thermodynamic excess functions for cyclohexane solutions of the five C₁₆ isomers. The excess enthalpy and entropy vary with the C₁₆ isomer and with temperature, but the corresponding variation of the excess free energy is small, indicating a high degree of enthalpy-entropy compensation. This is consistent with a rapid decrease with temperature of orientational order in the C₁₆ isomers.     

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.     

Ionization of aqueous toluic acids: Conductance and thermodynamics

Conductivities of aqueous solutions ofortho-, meta-, andpara-toluic acids have been measured for the concentration range 0.1–2 millimolar and at 5° intervals from 5 to 100°C. At each temperature pK _a(m) andA ₀ have been calculated using the paired ion model recently described by Fuoss. Thermodynamic parameters have been calculated for the ionization of each acid, and Walden products for the anions. Results are discussed in terms of contributions to acidity by enthalpy and entropy changes as well as by hydration of the various solute species.     

Chelate mit Diimin- und Thiol-Struktur: Analytische Anwendung der Di-(4-substituierten)-thiosemicarbazone von 1,2- und 1,3-Diketonen

Zusammenfassung In der Gruppe der vierzähnigen Liganden mit Diimin- und Thiolstruktur bilden die Bisthiosemicarbazone von 1,2- und 1,3-Diketonen mit 4-substituierten Thiosemicarbaziden intensiv gefärbte Metallchelate, die für extraktionsphotometrische Bestimmungen in der Spurenanalyse verwendet werden können. Die molaren Extinktionskoeffizienten liegen im Bereich 5000–16000. Die leichte Zugänglichkeit von 4-substituierten Thiosemicarbaziden über die Reaktion von Isothiocyanaten mit Hydrazin bietet eine große Auswahl von Reagentien, besonders für die Flüssig-Chromatographie zur Trennung von komplexen Chelatgemischen.Die Arbeit wurde aus den Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft Bonn-Bad Godesberg gefördert.     

Entropy evaluation using the kinetic method: is it feasible?

The kinetic method is one of the most widely used experimental techniques for the measurement of thermochemical parameters by mass spectrometry. Recently it has been realized that it can also be used to determine reaction entropies, but the validity of this approach has not been established. This Perspective evaluates kinetic method plots in cases where there is a significant entropy difference between the competing fragmentation channels (i.e. between sample and reference compounds in the dissociating cluster ion). The concept underlying this study is to calculate mass spectra theoretically, based on known thermochemical parameters and as a function of experimental conditions. This can be done accurately using the RRKM-based MassKinetics software. The resulting mass spectra are then interpreted by the kinetic method, yielding DeltaH and DeltaS values. These values are, in turn, compared with the true values used to generate the calculated mass spectra. The results show that the reaction entropy difference between sample and reference has a very large influence on kinetic method plots. This should always be considered when studying energy-dependent mass spectra (using metastable ions or low- or high-energy collision-induced dissociation (CID)), even if only DeltaH is to be determined. Kinetic method plots are not strictly linear and this becomes a serious issue in the case of small molecules showing a large entropy effect. In such cases, results obtained at a low degree of excitation are more accurate. Energy and entropy effects can be evaluated in a relatively straightforward manner: first, the apparent Gibbs energy (DeltaG(app)) and effective temperature (T(eff)) are determined from kinetic method plots (intercept and slope, respectively), obtained from experiments using various degrees of excitation. Second, the resulting DeltaG(app) is plotted against T(eff), the slope yielding DeltaS while the intercept (extrapolation to zero temperature) yields DeltaH. This data evaluation yields more accurate results than alternative methods used in the literature. The resulting DeltaH values are fairly accurate, with errors, in most cases, <4 kJ mol(-1). On the other hand, DeltaS is systematically underestimated by 20-40%. Empirically scaling DeltaS values determined by the kinetic method by 1.35 results in a DeltaS value within 20% (or 10 J mol(-1) K(-1)) of the theoretical value.     

Mehrwellenl?ngenuntersuchungen in Titrationssystemen (VIS-UV)

Ohne Zusammenfassung

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Multiwavelength analysis of titration systems (VIS-UV)