Analytische Chemie
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Probe diagnostics is used to determine the electron temperature and electron number density in a low pressure inductively coupled plasma (ICP) ignited in the mixture of SiF4, Ar and H2. Emission spectra of mixtures with different stoichiometry of components are investigated and the electron density distribution function (EDDF) is estimated. The optimal conditions for high conversion of SiF4 into Si are found by studying the dependence of the yield of silicon upon the ratio of reagents. The maximum achieved yield of silicon is 85% under the optimal conditions. Based on the analysis of IR and MS spectra of exhaust gases, 5% of initial SiF4 converts into volatile fluorosilanes. A rate of production of Si is 0.9 g/h at the energy consumption 0.56 kWh /g.
Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) is increasingly used to study the distribution of metal-containing drugs, imaging probes and nanomaterials in connection with disease related changes and therapy progress. Additionally, biomolecules can be detected indirectly by using metal-tagged antibodies.
The extracellular matrix (ECM) is, besides the cells, an important component of all body tissues. The macromolecular network of the ECM consists of structural proteins (e.g., collagen, elastin) and proteoglycans composed of highly negatively charged carbohydrates, the glycosaminoglycans (GAGs), which are covalently linked to a protein core. Many diseases, including inflammatory processes and tumors, are associated with characteristic ECM changes at an early stage. Recent studies have shown that contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI), which are based on gadolinium containing chelate complexes or iron oxide nanoparticles, can bind themselves to ECM components.
To elucidate the role of GAGs like keratan sulfate (KS) and its modification state in disease, highly specific tools are necessary. As a complement to conventional immunohistochemistry LA-ICP-MS was applied to investigate the distribution of KS in tissue thin sections using a well characterized anti-KS antibody labelled with metal ions. Furthermore, LA-ICP-MS was used for the detection of MRI contrast agents and the identification of their target cells and molecules in tissue samples from animal models, e.g. for cardiovascular diseases. The results show the possibilities of LA-ICP-MS for the elucidation of pathological tissue changes.
Mechanochemistry has become a sustainable and attractive cost-effective synthetic technique, largely used within the frame of crystal engineering. Cocrystals, namely, crystalline compounds made of different chemical entities within the same crystal structure, are typically synthesized in bulk via mechanochemistry; however, whereas the macroscopic aspects of grinding are becoming clear, the fundamental principles that underlie mechanochemical cocrystallization at the microscopic level remain poorly understood. Time-resolved in situ (TRIS) monitoring approaches have opened the door to exceptional detail regarding mechanochemical reactions. We here report a clear example of cocrystallization between two solid coformers that proceeds through the formation of a metastable low melting binary eutectic phase. The overall cocrystallization process has been monitored by time-resolved in situ (TRIS) synchrotron X-ray powder diffraction with a customized ball milling setup, currently available at μ Spot beamline at BESSY-II, Helmholtz-Zentrum Berlin. The binary system and the low melting eutectic phase were further characterized via DSC, HSM, and VT-XRPD.
Mehrere Aspekte wurden im Hinblick auf die Standardisierung eines geeigneten Verfahrens für die Analyse sehr flüchtiger organischer Verbindungen (VVOCs) untersucht. Die Verwendung gasförmiger Standards ist notwendig und es wurde ein stabiles Standardgasgemisch aus 60 Substanzen erfolgreich erzeugt und auf Stabilität und Reaktivität überprüft. Die Eignungsuntersuchung verschiedener Chromatographiesäulen ergab, dass PLOT-Säulen (Porous Layer Open Tubular) für die VVOC-Analytik gut geeignet sind. Für die 60 Analyten wurden Wiederfindungsraten auf mehreren Adsorbenzien und deren Kombinationen bestimmt. Dabei zeigte eine Kombination aus einem graphitierten Ruß und einem Kohlenstoff-Molekularsieb hervorragende Ergebnisse für alle Zielkomponenten. Nachteilig an Kohlenstoff-Molekularsieben ist, dass sie Wasser adsorbieren, was die Analyse beeinträchtigen kann. Zur Wasserentfernung wurden verschiedene Optionen wie das Trockenspülen oder der Einsatz eines Trocknungssystems untersucht.
Zur Charakterisierung von luftgekoppelten Ultraschallwandlern werden mehrere verschiedene Methoden und Verfahren angewendet. Durch die unterschiedlichen Herangehensweisen werden oft unterschiedliche Prüfkopfpara-meter und Schallfeldgrößen ermittelt, was einen direkten Vergleich von Datenblättern erschwert. Für die Charakterisierung von Kontakt- und Tauchtechnikprüfköpfen hat sich ISO 22232-2:2021 bereits etabliert, allerdings ist diese Norm nicht auf die luftgekoppelten Wandlertechnologien direkt übertragbar. Daher erkannten Hersteller, Forschungseinrichtungen und Anwender den Bedarf an einer Richtlinie zur einheitlichen Charakterisierung von luftgekoppelten Wandlern. Gemeinsam arbeiten sie aktuell im Rahmen des Unterausschusses „Luftgekoppelte Ultraschallprüfung“ der DGZfP an der Erstellung einer solcher Richtlinie mit dem Anspruch, die bestehende Normung um die luftgekoppelte Prüfung zu erweitern und somit die Vereinheitlichung der Charakterisierung dieser Wandler zu erleichtern.
In diesem Beitrag wird ein Überblick über den geplanten Inhalt der Richtlinie und über die Methoden zur akustischen Charakterisierung von luftgekoppelten Ultraschallwandlern gegeben. Insbesondere werden verschiedene Methoden der Ermittlung von wichtigen Wandlerparametern wie z.B. Empfindlichkeit, Mittenfrequenz, Bandbreite, Fokusgröße und Fokusabstand dargestellt und verglichen.
Fire-gilding is a historic technique for the application of golden layers on a number of different base materials utilizing a gold amalgam. This technique leaves a significant amount of Hg in the golden layer, giving archeometrists a reliable indicator to identify firegildings.
Recent findings on presumably fire-gilded objects have shown in several cases significantly lower Hg content than previously studied objects. This prompted a synchrotron-based X-ray fluorescence investigation into the Hg distribution along the material–gilding interface, as well as a series of measurements regarding the Hg content development in fire-gilded samples during artificial aging. This work presents findings on laboratory-prepared fire-gildings, indicating an Hg enrichment at the interface of firegilded silver samples. Notably, such an enrichment is missing in fire-gilded copper samples. Further, it is confirmed that fire-gilded layers typically do not undercut an Hg bulk content of 5%. In this light, it seems improbable that ancient samples that contain <5% Hg are fire-gilded. The results presented in this study might lead to a non-destructive method to identify the Hg enrichment at the interface. This might be obtained by a combination of different non-destructive measurements and might also work unambiguously in samples in which the gold top layer is altered.
EXAFS analysis of pure elements, binary and ternary equiatomic refractory alloys within the Nb-Zr-Ti-Hf- Ta system is performed at the Nb and Zr K-edges to analyze the evolution of the chemical local environ- ment and the lattice distortion. A good mixing of the elements is found at the atomic scale. For some compounds, a distribution of distances between the central atom and its neighbors suggests a distortion of the structure. Finally, analysis of the Debye-Waller parameters shows some correlation with the lat- tice distortion parameter δ², and allows to quantify experimentally the static disorder in medium entropy alloys.
This dataset contains raw data resulting from Impact-Echo measurements at the reference concrete block "IE Platte", located at BAM (German Federal Institute for Materials Research and Testing).
The specimen contains three polystyrene slabs and one polyethylene foil to act as reflectors. The specimen was produced in a three-step process. First, the base plate was cast. Second, the reflectors were taped to the base plate. Finally, the upper layer was cast on top of base plate and reflectors. A drawing is contained in the dataset.
The Impact-Echo method is based on the excitation of the zero-group-velocity frequency of the first symmetric Lamb mode of a plate-like structure, in order to assess its thickness. Numerous publications elaborate on Impact-Echo theory, examples are (Gibson and Popovics 2005, Schubert and Köhler 2008 , Abraham and Popovics 2010).
The measurements have been conducted using a setup that contains only commercially available components. The setup consists of an Olson CTG-2 concrete thickness gauge (Olsen Instruments, USA) for actuation and sensing and an 8-bit NI USB-5132 digital storage oscilloscope (National Instruments, USA) combined with the Echolyst software (Schweizerischer Verein für technische Inspektionen (SVTI), Switzerland) for data acquisition.
Measurements were conducted using a grid of 29x29 points with a spacing of 50 mm. At each point 8192 samples were recorded at a sampling rate of 1 MS/s.
The dataset contains the (X,Y) location in mm of the individual measurement points as well as the raw measurement data at those points.
The data is provided in the formats *.mir/*.mhdr (Echolyst), *.npy (Python) and *.mat (Matlab) and *.csv to ease the import in various post-processing tools.
Zur Charakterisierung von luftgekoppelten Ultraschallwandlern werden mehrere verschiedene Methoden und Verfahren angewendet. Durch die unterschiedlichen Herangehensweisen werden oft unterschiedliche Prüfkopfpara-meter und Schallfeldgrößen ermittelt, was einen direkten Vergleich von Datenblättern erschwert. Für die Charakterisierung von Kontakt- und Tauchtechnikprüfköpfen hat sich ISO 22232-2:2021 bereits etabliert, allerdings ist diese Norm nicht auf die luftgekoppelten Wandlertechnologien direkt übertragbar. Daher erkannten Hersteller, Forschungseinrichtungen und Anwender den Bedarf an einer Richtlinie zur einheitlichen Charakterisierung von luftgekoppelten Wandlern. Gemeinsam arbeiten sie aktuell im Rahmen des Unterausschusses „Luftgekoppelte Ultraschallprüfung“ der DGZfP an der Erstellung einer solcher Richtlinie mit dem Anspruch, die bestehende Normung um die luftgekoppelte Prüfung zu erweitern und somit die Vereinheitlichung der Charakterisierung dieser Wandler zu erleichtern.
In diesem Beitrag wird ein Überblick über den geplanten Inhalt der Richtlinie und über die Methoden zur akustischen Charakterisierung von luftgekoppelten Ultraschallwandlern gegeben. Insbesondere werden verschiedene Methoden der Ermittlung von wichtigen Wandlerparametern wie z.B. Empfindlichkeit, Mittenfrequenz, Bandbreite, Fokusgröße und Fokusabstand dargestellt und verglichen.
Several aspects were explored towards the standardization of a suitable procedure. The use of gaseous standards is necessary and a standard gas mixture containing 60 substances was successfully generated and employed for further investigations. The suitability of different chromatography columns was addressed: The use of PLOT (Porous Layer Open Tubular) columns is well suitable for VVOC analysis. The recoveries of the 60 analytes on several adsorbents and their combinations were determined: A combination of a graphitized carbon black and a carbon molecular sieve showed great results for all analytes. Carbon molecular sieves adsorb water which can impair the analysis. Different options such as purging, the use of a drying system or splitting were investigated for water removal. This contribution will present experimental results supporting the standardization of a method for VVOC analysis.