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Eingeladener Vortrag
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Analytik City Adlershof
(2009)
Der Vortrag gibt einen Überblick die deutsche Ressortforschung. Neben einer Einordnung in das deutsche Wissenschaftssystem werden in einem historischen Überblick die Besonderheiten der Ressortforschung diskutiert. Besonderes Augenmerk wird der Frage gewidmet „Was ist gute Ressortforschung“. Kritisch erscheint besonders die Vereinbarkeit von exzellenter Wissenschaft und seriöser und unabhängiger Politikberatung.
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist eine Ressortforschungseinrichtung, die zum Schutz von Mensch, Umwelt und Sachgüter, forscht, prüft und berät. Im Fokus aller Tätigkeiten in der Materialwissenschaft, der Werkstofftechnik und der Chemie steht dabei die technische Sicherheit von Produkten und Prozessen. Dazu werden Substanzen, Werkstoffe, Bauteile, Komponenten und Anlagen sowie natürliche und technische Systeme erforscht und auf sicheren Umgang oder Betrieb geprüft und bewertet. Schwerpunkt des Vortrages sind multimodale Polymeranalytik, nanoskalige Sensormaterialien und die Charakterisierung von technischen Eigenschaften von Polymeren sowie ihre Alterung und Umweltrelevanz.
Höchst dynamische Hydratationsprozesse in den ersten Sekunden bei der Entstehung eines Bauwerkes lassen sich mithilfe von Synchrotron-Röntgenbeugung mit einer sehr hohen Zeitauflösung nachverfolgen. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Beeinflussung der Bildung erster kristalliner Hydratationsprodukte während des Frühstadiums der Zementhydratation.
For many analytical purposes, direct laser ionization of liquids is desirable. Several studies on supported droplets, free liquid jets, and ballistically dispensed microdroplets have been conducted, yet detailed knowledge of the underlying mechanistics in ion formation is still missing. This contribution introduces a simple combination of IR-MALDI mass spectrometry and an acoustical levitation device for contactless confinement of the liquid sample. The homebuilt ultrasonic levitator supports droplets of several millimeters in diameter. These droplets are vaporized by a carbon dioxide laser in the vicinity of the atmospheric pressure interface of a time of flight mass spectrometer. The evaporation process is studied by high repetition rate shadowgraphy experiments elucidating the ballistic evaporation of the sample and revealing strong confinement of the vapor by the ultrasonic field of the trap. Finally, typical mass spectra for pure glycerol/water matrix and lysine as an analyte are presented with and without the addition of trifluoracetic acid, and the ionization mechanism is briefly discussed. The technique is a promising candidate for a reproducible mass spectrometric detection scheme for the field of microfluidics.
Die quantitative NMR-Spektroskopie (qNMR) gewinnt in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung, speziell hinsichtlich der Anwendung auf komplexe Fragestellungen der analytischen Chemie. Ein großer Vorteil dieser Methode ist die Möglichkeit der Relativquantifizierung durch das „Zählen von Kernspins" in der Probe. Unter der Voraussetzung eines korrekt ausgeführten NMR-Experiments ist so der direkte Vergleich von Signalflächen im Spektrum möglich, ohne dass zuvor zwingend eine Kalibrierung notwendig ist.
Analytical science of fire
(2013)
A systematic crystal morphology study on the pharmaceutical model compound caffeine has been conducted on different surfaces: silicon, silver, soda lime glass, and silver subsurface ion-exchanged soda-lime silicate (SIMO) glasses. The morphology of the solid caffeine deposits has been investigated using environmental scanning electron microscopy (ESEM), atomic force microscopy (AFM), and X-ray diffraction (XRD). Needle-shaped caffeine crystals have been observed by drop-casting and also by applying the rapid expansion of supercritical solutions (RESS) technique using supercritical carbon dioxide. The aspect ratio of the crystalline needles typically vary between 10 and 100, but have been observed as large as 500. The XRD data of the RESS products indicate unambiguously the presence of the thermodynamically most stable polymorph of caffeine known as the β-form. Under defined conditions we observe a unique, surface-mediated morphology for caffeine crystals with nearly perfect hexagonal shape. The relative fraction of the hexagons was seen to strongly increase especially when SIMO glasses were used. These hexagons have a distinct upper size limit depending on the solvent and substrate being used. The size distribution analysis of the hexagons yielded an average perimeter of typically 10 µm. The mechanism of the formation process of this new hexagonal motif is explained in terms of the spinodal dewetting of the thin film of caffeine solution on the surface.
Bei der Entwicklung pharmazeutischer Wirkstoffe werfen Substanzen mit einer geringen Löslichkeit, Auflösungsrate und damit einhergehend schlechten Bioverfügbarkeit immer größere Probleme auf. Diese Eigenschaften und nicht etwa toxikologische Eigenschaften oder schlechte Wirksamkeit sorgen dafür, dass es weniger als 1 % aller Wirkstoffe bis in die Markteinführung schaffen. Eine Reihe von Ansätzen zur Verbesserung der schlechten Wasserlöslichkeit konnten bereits etabliert werden. Hierunter zählen die gezielte Salzbildung bzw. Salzscreening, Solubilisierung mit Cosolventien oder die Nutzung von Polymeren als mögliche Transportwege. Eine weitere Möglichkeit bietet die Bildung verschiedener polymorpher Formen, sowohl der Einzelkomponente als auch von den verschiedenen Mehrkomponentenverbindungen.