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The equation of state for plasmas containing negative atomic and molecular ions (anions) is modeled. The model is based on the assumption that all ionization processes and chemical reactions are at local thermal equilibrium and the Coulomb interaction in the plasma is described by the Debye–Hu¨ckel theory. In particular, the equation of state is obtained for plasmas containing the elements Ca, Cl, C, Si, N, and Ar. The equilibrium reaction constants are calculated using the latest experimental and ab initio data of spectroscopic constants for the molecules CaCl2, CaCl, Cl2, N2, C2, Si2 , CN, SiN, SiC, and their positive and negative ions. The model is applied to laserinduced plasmas (LIPs) by including the equation of state into a fluid dynamic numerical model based on the Navier–Stokes equations describing an expansion of LIP plumes into an ambient gas as a reactive viscous flow with radiative losses. In particular, the formation of anions Cl-, C-, Si-, Cl2, Si2, C2 , CN-, SiC-, and SiN- in LIPs is investigated in detail.
Per Online-RFA und -LIBS Elementgehalte in Böden bestimmen.
Die ortsspezifische Steuerung der Bodenfruchtbarkeit durch angepasste Düngung und andere Maßnahmen hilft die Bodenfunktionen zu verbessern und Umweltbelastungen zu vermindern. Dabei zeigt das Beispiel die hohe Relevanz schneller, robuster Vor-Ort-Analysen für viele umweltrelevante Fragestellungen.
Es wurde ein Online-Analysenverfahren zur Bestimmung von Elementgehalten in Klär-schlammaschen und deren Produkten aus einem thermochemischen Verfahren entwickelt. Durch das thermochemische Verfahren können Wertstoffe aus den Aschen wieder für die Kreislaufwirtschaft nutzbar gemacht und Schadstoffe sicher entfernt werden. Das Analysensystem ist eine Methodenkombination von Online-Laser induzierter Plasma Spektroskopie (LIBS) und Online-Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA). Robustheit und modulare Bauweise des Verfahrens sind wichtige Anforderungen um auch für andere Anwendungen nutzbar zu sein.