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- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (2)
- 6 Materialchemie (2)
- 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien (2)
- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (1)
- 1.4 Prozessanalytik (1)
- 1.7 Organische Spuren- und Lebensmittelanalytik (1)
- 1.8 Umweltanalytik (1)
- 4 Material und Umwelt (1)
- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (1)
- 6.3 Strukturanalytik (1)
The CCQM-K148.a comparison was coordinated by the BIPM on behalf of the CCQM Organic Analysis Working Group for NMIs and DIs which provide measurement services in organic analysis under the CIPM MRA. It was undertaken as a "Track A" comparison within the OAWG strategic plan. CCQM-K148.a demonstrates capabilities for assigning the mass fraction content of a solid organic compound having moderate molecular complexity, where the compound has a molar mass in the range (75 - 500) g/mol and is non-polar (pKow < −2), when present as the primary organic component in a neat organic solid and where the mass fraction content of the primary component in the material is in excess of 950 mg/g.
Participants were required to report the mass fraction of Bisphenol A present in one supplied unit of the comparison material. Participants using a mass balance method for the assignment were also required to report their assignments of the impurity components present in the material. Methods used by the seventeen participating NMIs or DIs were predominantly based on either stand-alone mass balance (summation of impurities) or qNMR approaches, or the combination of data obtained using both methods. The results obtained using thermal methods based on freezing-point depression methods were also reported by a limited number of participants. There was excellent agreement between assignments obtained using all three approaches to assign the BPA content.
The assignment of the values for the mass fraction content of BPA consistent with the KCRV was achieved by most of the comparison participants with an associated relative standard uncertainty in the assigned value in the range (0.1 - 0.5)%.
Mit einer langfristigen Forschungsstrategie begleiten die für die Sicherheit von Mensch und Umwelt zuständigen Bundesoberbehörden (Umweltbundesamt, Bundesinstitut für Risikobe-wertung, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Bundesanstalt für Materialfor-schung und -prüfung und Physikalisch-Technische Bundesanstalt) die rasch voranschreiten-de Entwicklung neuer Materialien unter den Gesichtspunkten des Arbeits-, Verbraucher- und Umweltschutzes. Die Strategie steht daher in enger Verbindung zu den öffentlichen Förder-programmen für Nanomaterialien und andere innovative Werkstoffe, z. B. des BMBF („Vom Material zur Innovation“) und der EU („Horizon 2020“).
Die Forschungsstrategie baut auf den bisherigen Ergebnissen der 2008 begonnenen und 2013 erstmals bilanzierten gemeinsamen Forschungsstrategie der Bundesoberbehörden „Nanotechnologie - Gesundheits- und Umweltrisiken von Nanomaterialien"1 auf und erweitert den Blickwinkel auch auf andere Materialinnovationen, bei denen vergleichbare Risiken für Mensch und Umwelt bestehen oder abgeklärt werden müssen. Darüber hinaus greift sie die Idee „anwendungssichere chemische Produkte“2 aus der Initiative „Neue Qualität der Arbeit“ (INQA) des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales (BMAS) und das Konzept der nach-haltigen Chemie3 auf, das vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reak-torsicherheit (BMUB) unterstützt wird. Durch eine anwendungssichere und umweltverträgli-che Gestaltung innovativer Materialien und ihrer Folgeprodukte sollen nicht akzeptable Risi-ken für Mensch und Umwelt von Anfang an weitgehend ausgeschlossen werden. Dies kann erreicht werden durch
1.
die Verwendung sicherer Materialien ohne Gefahreneigenschaften für Mensch und Umwelt (direkte Anwendungssicherheit) oder
2.
eine Produktgestaltung, die über den gesamten Lebenszyklus emissionsarm und umweltverträglich ist (integrierte Anwendungssicherheit) oder
3.
eine Unterstützung des Anwenders (product stewardship) durch den Hersteller bei technischen, organisatorischen und persönlichen Schutzmaßnahmen zur sicheren Verwendung und Entsorgung des Produktes (unterstützte Anwendungssicherheit).
Die Fortschreibung der Forschungsstrategie soll als Bestandteil des Nanoaktionsplans 2020 der Bundesregierung Beiträge der Ressortforschung zu folgenden Schwerpunkten leisten:
•
Charakterisierung und Bewertung der Risiken von Materialinnovationen
•
Unterstützung von Forschungseinrichtungen und Unternehmen
•
Fortschreiben von Rechtsvorschriften und Praxisempfehlungen
1
http://www.baua.de/nn_47716/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/Nanotechnologie/pdf/Forschungsstrategie.pdf
2 http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/Nachhaltige-Chemie/Nachhaltige-Chemie.html
3
http://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/chemikalien-management/nachhaltige-chemie
2
•
Gesellschaftliche Akzeptanz
Die Forschungsstrategie soll mit Projekten und anderen forschungsnahen Aktivitäten umge-setzt werden. Dies umfasst die eigene Forschung der Häuser, die extramurale Ausschrei-bung und Vergabe von Forschungsdienstleistungen sowie die Beteiligung an vorwiegend öffentlich geförderten Drittmittelprojekten. Hinzu kommen Aktivitäten im Rahmen der Politik-beratung und der hoheitlichen Aufgaben. Mit inter- und transdisziplinären Ansätzen soll die Risiko- und Sicherheitsforschung enger mit der Innovationsforschung und Materialentwick-lung verknüpft werden. Die Forschungsstrategie ist aufgrund der raschen Entwicklungen auf diesem Gebiet für den Zeitraum bis 2020 angelegt. Die Forschungsziele adressieren die in diesem Zeitraum voraussichtlich umsetzbaren Forschungsansätze. Die Forschungsstrategie wird durch einen Arbeitskreis begleitet und spätestens mit Ablauf des Nanoaktionsplans 2020 evaluiert und angepasst.
Two different radical polymerization techniques have been applied to covalently graft vinylformamide (VFA) onto silica particles. Grafting by the polymerization of VFA using an immobilized azo initiator on silica has been found less effective, because monomer conversion is limited in non-aqueous solvents and grafting yields are low in water. Radical copolymerization of VFA with vinyltriethoxysilane (VTS)-functionalized silica particles is suitable to produce poly(vinylformamide) (PVFA) silica hybrid particles in respectable yield. The VFA/VTS-silica ratio determines the degree of grafting. The PVFA-VTS-co-grafted silica particles can be acidically hydrolyzed into poly(vinylamine)-grafted silica particles. Molecular structures of the surface groups and grafted polymer chains have been confirmed by means of solid state 13C{1H} cross-polarization magic-angle spinning (CP MAS) NMR spectroscopy. Zeta potential measurements show the altering of the former silica particles surface charges arising from the introduction of basic groups on the surface.
The Ignition Temperature (IT) of stoichiometric tetrafluoroethylene–air mixtures on hot walls was determined in a 3-dm³-reactor. Tests at elevated pressure conditions were performed, namely at 5, 15 and 25 bar(a), showing a decrease of the IT with the initial pressure. Furthermore, the measured ignition temperatures of stoichiometric tetrafluoroethylene–air mixtures were lower than the ignition temperatures required for the decomposition pure tetrafluoroethylene (Minimum Ignition Temperature of Decomposition, MITD) reported in previous works.
Equations from the Semenov thermal explosion theory on spontaneous ignition were used to identify approximate combustion kinetics of tetrafluoroethylene from the experimental results. The determined kinetics was used for the prediction of the IT of stoichiometric tetrafluoroethylene-air by simplified calculation methods. A very good agreement with the experimental results was observed.
This work investigates the ignition of tetrafluoroethylene induced by the adiabatic compression that can arise by activating a high speed valve separating two portions of a pipeline with a high pressure difference. In the tests performed the high pressure zone contained tetrafluoroethylene at pressures between 15 and 30 bar. For the low pressure zone, experiments with nitrogen, air and tetrafluoroethylene were carried out. The pressure range in the low pressure zone was comprised between 0.05 and 1 bar. The pipe diameters analyzed were 15 and 20 mm. For the analyzed geometries, special conditions were required in order to reach reproducible ignitions, namely air at temperatures of at least 105 °C had to be present in the compression pipe. Furthermore, a minimum length of the compression pipe had to be used. The current work describes the experimental setup employed for the tests and discusses the achieved results. Numerical simulations were performed in order to clarify unexpected findings.
Nanocrystalline hydroxyapatite (HAp) prepared by a precipitation route was investigated. The X-ray diffraction (XRD) powder patterns of the elongated nanocrystals with a typical diameter of about 10 nm and length of 30-50 nm (by transmission electron microscopy (TEM)) revealed the presence of HAp with significantly broadened XRD reflections. However, Ca deficiency was found, as the Ca/P ratio was 1.5 only (so-called calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA)), and not 1.67. This Ca deficiency of nanocrystalline HAp is explained using NMR. It is shown unambiguously that (i) the nanocrystals consist of a crystalline core and a (disordered) surface region with a relative phosphate content of about 1:1, (ii) the crystalline core is HAp, and (iii) the surface region is dominated by hydrogen phosphate anions (with no hydroxyapatite-like structural motif) and structural water (hydrate). From the relative phosphate content and taking into account the crystal shape, the thickness of the surface layer along the main crystal axis could be estimated to be about 1 nm, and the average chemical composition of the surface layer has been determined. Finally, a Ca/P ratio of 1.52 was estimated from the NMR data that compares well with the value of 1.51 from chemical analysis. The important consequences are that the surface of nanocrystalline HAp has nothing in common with the bulk composition and that the chemistry of such materials (e.g. the binding of protein molecules to phosphate surfaces) must be reconsidered.
Baustoffe im Betonbau
(2019)
In dem Kap. „Baustoffe im Betonbau“ werden zunächst die Baustoffe vorgestellt, die für die Herstellung von Stahlbeton- und Spannbetonbauwerken erforderlich sind (im Wesentlichen Beton, Betonstahl und Spannstahl). Herstellungsbedingte, typische Eigenschaftsprofile der Baustoffe werden aufgezeigt und ein Bezug zu entsprechenden Anwendungsgebieten hergestellt.