Polymers capable of thermally controlled reversible bonding reactions are promising candidates for stimuli responsive materials, as required for self-healing or drug delivery materials. In order to investigate how the dynamic reactions can be controlled, effective analytical tools are demanded that are capable of analyzing not only the polymers but can also monitor the respective bonding reactions. Herein, we employ size exclusion chromatography in a newly developed temperature dependent mode (TD SEC) for the in situ characterization of polymers that undergo retro Diels-Alder (rDA) reaction at temperatures higher than 60 °C. Monitoring the evolution of the molar mass distribution of the polymers during the rDA reaction and evaluating the data quantitatively gives detailed information about the extent of the reaction and allows elucidating structural parameters that can be used for controlling the polymers debonding behavior. In contrast to spectroscopic techniques, TD SEC analyzes only the size of the polymers, hence the polymers do not need to fulfill any particular requirements (e.g. presence of detectable functional groups) but only need to be soluble in the TD SEC, which makes the method universally applicable. Side effects that might bias the results are minimized by using a high temperature chromatograph that allows performing the analysis in a broad temperature range (60 – 200 °C) and in different solvents. Thus, the analysis can be performed under the exact conditions that are required for the bonding reactions and an in situ image is provided.

The diploma thesis explores the meaning of business analyst role in IT. What possible influence this role has on successfulness of IT projects and how companies could effectively educate such an employee using optimized framework of their internal processes. Suggested process framework for business analysts' development involves five areas of company's life: company culture, education, knowledge management, practical application of gained experience and last but not least - the recruitment process. Processes of these areas affect each other and together create integrated system, which allows for effective education of business analysts. Process framework enables complex approach to employees development and effectively links human resources development strategy and company's global strategy.

Der seit vielen Jahren etablierte Summenparameter DOC (dissolved organic carbon - gelöster organischer Kohlenstoff) wird u. a. standardmäßig für die Überwachung der Wasserqualität und zur Bewertung der Effizienz von Verfahren der Wasserbehandlung eingesetzt. Für eine möglichst kurze Reaktionszeit, z. B. im Fall von Havarien oder anderen Ereignissen, sind zeitlich hoch aufgelöste und verlässliche DOC-Daten von großer Bedeutung. Die konventionellen DOC-Bestimmungsmethoden basieren in der Regel nach einer Probenahme auf Konservierung, Transport und anschließender Analyse der Probe in einem stationären Labor. Bei einer schlechten Laborinfrastruktur birgt dieser Ansatz das Risiko, durch längere Lagerung bzw. Transport der Proben falsche und verspätete Ergebnisse zu liefern. Das Ziel der vorliegenden Arbeit be-stand darin, einen tragbaren und dennoch zuverlässigen Analysator für die DOC-Analyse vor Ort zu entwickeln. Basis dieses Messgerätes bildet eine ungeteilte, gal-vanostatisch betriebene Elektrolysezelle mit bordotierter Diamantelektrode. Die anodische Generierung von •OH- und SO4•--Radikalen als Oxidationsmittel, die In- situ-Bildung des Trägergases und die Kinetik des DOC-Abbaus wurden systematisch untersucht. Zudem wurde der Einfluss wichtiger verfahrenstechnischer und hydro-chemischer Parameter betrachtet und für eine Anwendung in der Umweltanalytik optimiert. Abgeschlossen wurde die Entwicklung mit der technischen Optimierung eines tragbaren Prototyps. Dieser wurde validiert und mit etablierten Verfahren ver-glichen sowie erfolgreich im Rahmen eines aktuellen Monitoringprogramms in Nordindien eingesetzt. Die wichtigsten Merkmale des tragbaren DOC-Analysators sind die kompakte Bauweise sowie der Verzicht auf hochreine Gase, Katalysatoren oder eine Verbrennungstechnologie. Zudem weist die Bestimmungsmethode eine hohe Robustheit in Bezug auf Art und Konzentration der Analyten sowie der Matrix auf und ermöglicht eine kurze Analysezeit sowie eine zuverlässige Bestimmung des DOC vor Ort. / Dissolved organic carbon (DOC) is an indispensable analytical parameter for water quality control. This applies to both monitoring of aquatic ecosystems and evaluation of the efficiency of drinking and waste water treatment processes. The conventional DOC determination methods consist of on-site sampling and subsequent analysis in a stationary laboratory. Storage and transport of samples may lead to significant un-certainties in measurement results and delayed findings. For this reason, the availability of suitable on-site analysis techniques is particularly important in coun-tries with an insufficient laboratory infrastructure. Therefore, the objective of the present study was to develop a portable and reliable analyzer for on-site DOC analy-sis. The core element of this analyzer is an undivided electrolysis cell equipped with a boron doped diamond electrode for an in-situ generation of •OH and SO4•- radicals as oxidizing agents. The influence of process and hydrochemical parameters on the generation of in-situ oxidizing agents, in-situ carrier gas and the DOC decomposition kinetic were systematically investigated and optimized for environmental analyses. Finally, a technical optimization of the portable prototype was conducted. The result-ing prototype was validated and successfully compared with established methods. Subsequently, the developed prototype was used in an ongoing monitoring program in northern India. The key features of the portable DOC analyzer are the independ-ence from high-purity gases, catalysts or combustion technology. In addition, this determination method shows a high robustness in terms of type and concentration of analytes and matrices. The short analysis time as well as a reliable determination of the DOC on site prove the practicality of the new technical approach.

Synthetic polymers are one of the most significant pollutants in the aquatic environment, because of abilities such as buoyancy and extreme persistency. Serious effects are expected from so-called microplastics (particle size <5 mm) that are reported in rivers, lakes as well as the ocean and that accumulate in sediments worldwide. In this thesis the abundance of microplastics in river shore sediments in the Rhine-Main area of Germany was studied. Therefore, a new method was developed that is based on a sodium chloride density separation with subsequent destruction of natural debris, and identification of the plastic particles by microscopy or Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Using the improved density separation, microplastics were separated from river shore sediments of 12 sites originating from the river Rhine, the river Main, and the stream Schwarzbach. Large amounts of microplastic particles of up to 1 g kg-1 or up to 4000 particles kg-1 were detected in the shore sediments. The identification by FTIR showed that polyethylene, polypropylene, and polystyrene were the most abundant polymer types in the sediments, covering over 75% of all plastics identified. Transport of microplastics from tributaries to main streams was indicated by the detection of identical pellets in the River Rhine and in the Main mouth. Comparable concentrations detected by sampling one site over a period of two years suggest a constant pollution of the river shore sediments with microplastics. For deeper insights into the sorption process of organic contaminants to synthetic polymers in freshwater systems, batch experiments in synthetic freshwater were conducted to determine sorption kinetics and sorption isotherms for four selected glass state polymers (polycarbonate, poly(methyl methacrylate), polystyrene, and polyvinyl chloride) and six different model substances (carbamazepine, hexachlorocyclohexane (β/γ), 17α-ethynilestradiol, chlorpyrifos, and o,p-dichlorodiphenyltrichlorethane). Sorption to the polymer particles was observed for all contaminants increasing with the KOW values of the contaminants. Because of losses of contaminants in control samples, sorption reaction models could be applied to four out of six contaminants, and isotherms were calculated for three contaminants. Furthermore, influences of the different polymer types used were observed in the experiments. Finally, microplastics separated from sediments were extracted and analyzed by GC/MS and LC-MS/MS using target screening methods and non-target approaches. Different pesticides were identified in the polymer particles, suggesting that microplastics can act as a sink for hydrophobic contaminants. Moreover, several plastic additives such as phthalates or chlorinated flame retardants were identified. For this reason, it is very likely that microplastics act as a direct source for these chemicals in aquatic systems. The results of this thesis stress the urgency for the mitigation of the plastic particles in the aquatic environment.

This PhD thesis aims to improve the knowledge on the processes and chemical species in the gas- and particle-phases that are involved in the production of secondary organic aerosol (SOA) from monoterpene oxidation in the atmosphere. A denuder/filter technique that enabled the simultaneous sampling of gaseous and particulate compounds was applied in the present study. The sampling technique was comprehensively characterised and optimised using twelve atmospherically relevant carbonyl compounds. The present study improved the denuder coating procedure and the sampling performance. An additional coating with the derivatisation reagent, 2,4‑dinitrophenylhydrazine (DNPH), reduced the break-through potential (e.g., from 98% to 0.9% for methyl vinyl ketone) and the fraction of carbonyl compounds on the filter material (e.g., from 8.7% to 0% for acetone). Calibration experiments against an aerosol chamber were performed to reduce the relative standard deviation (RSD) of the calibration points in the denuder measurements. The RSDs were reduced by half for acetone, acetaldehyde, methyl vinyl ketone, glyoxal, benzaldehyde and campholenic aldehyde using a XAD‑4/DNPH denuder, and the quantification error was also reduced. This sampling technique was then applied to a series of α- and β-pinene ozonolysis experiments. The present study examined the influence of an OH radical scavenger (CO), and hence the HO2/RO2 ratio, on the SOA formation, product distribution and partitioning behaviour of selected oxidation products in conjunction with different seed particle acidities. It was shown that SOA yields increased by about 8% in α-pinene ozonolysis when CO and acidic seed particles co-existed, whereas only a marginal difference was observed (increase of 2%) for β-pinene compared to neutral seed particles. From the denuder/filter sample analysis, it was possible to tentatively identify a new compound from the α-pinene ozonolysis, i.e., terpenylic aldehyde. Gas- and particle-phase yields were estimated for the first time for this compound (i.e., 1% and 0.4%, respectively). The atmospheric relevance of terpenylic aldehyde was demonstrated based on ambient filter measurements and a possible formation pathway was suggested. Furthermore, the present study provided an additional explanation for enhanced SOA formation when acidic seed particles are used in monoterpene ozonolysis. It was demonstrated that the isomerisation of monoterpene oxides on acidic seed particles leads to the formation of highly reactive SOA precursors, whose subsequent reaction with ozone contributes significantly to SOA formation.

Es wird die Geschichte der Arbeitsgemeinschaft Radiochemische Analysenmethoden in der Chemischen Gesellschaft der DDR beschrieben. / The History of the working-pool Radioanalytical Chemistry of the Chemical Society of the GDR is described.

The past few years have seen a tremendous increase in often irregularly structured data that can be represented most naturally and efficiently in the form of graphs. Making sense of incessantly growing graphs is not only a key requirement in applications like social media analysis or fraud detection but also a necessity in many traditional enterprise scenarios. Thus, a flexible approach for multidimensional analysis of graph data is needed. Whereas many existing technologies require up-front modelling of analytical scenarios and are difficult to adapt to changes, our approach allows for ad-hoc analytical queries of graph data. Extending our previous work on graph summarization, in this position paper we lay the foundation for large graph analytics to enable business intelligence on graph-structured data.

In den letzten Jahren gerieten phenolische Substanzen, wie z.B. Chlor-, Nitrophenol oder Alkylphenolethoxylate aufgrund ihrer Toxizität sowie ihres kanzerogenen und endokrinen Potentials in das Interesse der Öffentlichkeit. Diese Substanzen gelangen in großen Mengen, z.B. aus industriellen Prozessen (Papier-, Kunststoff-, oder Lederindustrie) oder als Abbauprodukte von Pflanzenschutzmitteln in die Umwelt.<br /> <br /> Ziel dieser Arbeit war es, einfache biochemische Bestimmungsmethoden für verschiedene phenolische Umweltschadstoffe auf Basis biochemischer Erkennungselemente zu entwickeln. Diese sollten als Screeningmethoden in der Vor-Ort-Analytik einsetzbar sein. Die Anwendung sollte kostengünstig und einfach durchzuführen sein, so dass die Messung kein hochwissenschaftliches Personal erfordert. Daher stand im Hintergrund der Arbeit die Integration der Analysenmethode in ein kompaktes Handgerät.<br /> <br /> Zu diesem Zweck wurde ein Biosensor entwickelt der zur direkten Messung und in Kombination mit einem Immunoassay einsetzbar ist:<br /> <br /> 1.) Elektrochemischer Biosensor<br /> Ein elektrochemischer Biosensor stellt die Verbindung zwischen einer Elektrode und der biologischen Komponente dar. Als Messprinzip wurde die Amperometrie gewählt. Hierbei wird die Präsenz des nachzuweisenden Stoffes durch die angelegte Spannung am Sensor visualisiert, da beim Vorhandensein ein Stromfluss gemessen wird.<br /> <br /> Um die Signalintensität zu erhöhen können Enzyme als Katalysatoren genutzt werden, die in der Lage sind die Rückreaktion der Elektrodenreaktion zu realisieren. In diesem Fall wurde Glucose-Dehydrogenase (GDH) verwendet, die oxidierte phenolische Verbindungen reduzieren kann. Zusammen mit der Oxidation an der Sensoroberfläche bildet sich ein Verstärkungszyklus aus, der das ursprüngliche Signal vielfach erhöht.<br /> <br /> Wir waren in der Lage, GDH durch Einbetten in ein Polymerennetzwerk auf der Oberfläche einer gedruckten Platin-Dickschicht-Elektrode zu immobilisieren. Als Resultat erhielten wir einen sehr empfindlichen und äußerst stabilen Biosensor. Seine schnelle Ansprechzeit ermöglicht den Einsatz in automatisierten Fließsystemen zur Messung großer Probenzahlen. Der Einsatz in einem manuell betriebenen Handgerät konnte ebenfalls realisiert werden und brachte nur geringe Beeinträchtigungen in bezug auf die Empfindlichkeit der Messung. Die erfolgreiche Implementierung des Biosensors in das Handgerät wurde in Rahmen eines internationalen Workshops in Barcelona, anhand der Überprüfung der Reinigungsleistung von Klärwerken, gezeigt.<br /> <br /> 2.) Kombination mit Immunoassays<br /> Der Einsatzbereich der GDH-Biosensoren lässt sich durch die Kombination mit anderen Techniken erweitern, wobei der Sensor zur Visualisierung der Nachweisreaktion dient. In diesem Fall kann der Sensor zur Bestimmung der Enzymaktivität von ß?Galactosidase (ßGal) verwendet werden. Der Nachweis geringster Enzymmengen wurde realisiert. Die ßGal wird zur Markierung eines Analytanalogen in Immunoassays verwendet, um die Bindung von Antikörper und Analytmolekül sichtbar zu machen. Im Immunoassay bildet sich ein Gleichgewicht zwischen Antikörper, unmarkiertem Analyt und markiertem Analytanalog (Tracer) aus. Über die Bestimmung der Enzymaktivität kann man die Analytkonzentration in der Probe errechnen.<br /> <br /> Wir haben unseren GDH-Biosensor erfolgreich mit zwei Techniken kombiniert. Zum Einen mit einem Assay zur Bestimmung von Nitrophenol, der in einem automatisiertem Fließsystem realisiert wurde. Hier wird die Mischung aus Antikörpern, Analyt und Tracer über eine Säule gegeben und gespült. Die gebundenen Bestandteile werden durch den GDH-Biosensor quantifiziert.<br /> <br /> Zum Anderen wurde ein Kapillarimmunoassay entwickelt, der in das Handgerät integriert werden kann. Dabei wird der Antikörper direkt an der Kapillare fixiert. Die Probe wird mit Tracer vermischt und in die Kapillare gegeben. Dort bildet sich das Gleichgewicht aus und weitere Probenbestandteile werden im Spülschritt eliminiert. Die Analytkonzentration wird durch die Bestimmung des gebunden Tracers (Aktivität der ßGal) mit Hilfe des GDH-Biosensors realisiert. / The development of fast and reliable biochemical tools for on-site screening in environmental analysis was the main target of the present work. Due to various hazardous effects such as endocrine disruption and toxicity phenolic compounds are key analytes in environmental analysis and thus were chosen as model analytes.<br /> <br /> Three different methods were developed:<br /> <br /> For the enzymatic detection of phenols in environmental samples an enzyme-based biosensor was developed. In contrast to reported work using tyrosinase or peroxidases, we developed a biosensor based on glucose dehydrogenase as biorecognition element. This biosensor was devoted for an application in a laboratory flow system as well as in a portable device for on-site measurements.<br /> <br /> This enzymatic detection is applicable only for a limited number of phenols due to substrate specificity of the enzyme. For other relevant compounds based on a phenolic structure (i.e. nitrophenol, alkylphenols and alkylphenol ethoxylates) immunological methods had to be developed. The electrochemical GDH-biosensor was used as the label detector in these immunoassays.<br /> <br /> Two heterogeneous immunoassays were developed where ßGal was used as the label. An electrochemical method for the determination of the marker enzyme activity was processed. The separation step was realized with protein A/G columns (laboratory flow system) or by direct immobilization of the antibodies in small disposable capillaries (on-site analysis). <br /> <br /> All methods were targeted on the contemporary analysis of small numbers of samples.

Ziel dieser Arbeit war es, die mechanistischen Abläufe bei der Papierleimung mit ASA besser zu verstehen und weiter aufzuklären, um vor allem Wechselwirkungen mit Füllstoffen und anderen chemischen Additiven zu minimieren. Dazu sollten analytische Verfahrensmethoden entwickelt werden, welche die bilanztechnische Verfolgung von ASA und dessen Reaktionsprodukten ermöglichen, um anschließend den Einfluss und die Wechselwirkungen verschiedenster Parameter auf die ASA-Leimung untersuchen zu können. Weiterhin sollte bei Untersuchungen zur Emulgierung versucht werden, die wichtigsten Einflussgrößen auf die Partikelgröße, Stabilität und Hydrolyse des ASA aufzuzeigen. Im ersten Teil der Arbeit konnten bei den Untersuchungen zur Emulgierung wichtige Einflussgrößen auf die Partikelgröße, Stabilität und Hydrolyse von ASA-Emulsionen aufgeklärt werden. Weiterhin wurde eine Methode zur genauen Bestimmung der Reaktionskinetik der ASA-Hydrolyse sowie der Ablagerungsneigung entwickelt. Bei den Untersuchungen zur analytischen Bestimmung wurde über die NIR-Spektroskopie ein einfaches Analyseverfahren zur exakten quantitativen Bestimmung von ASA und AKD entwickelt. Es wurde gefunden, dass eine quantitative Erfassung von synthetischen Leimungsmitteln (ASA / AKD) mittels NIR in den Regionen der CH2-Schwingungen um 4300 cm-1 und 5750 cm-1 mit hoher statistischer Genauigkeit möglich ist. Der Methodenfehler für die Bestimmung von AKD liegt bei ± 0,010 % und bei ± 0,013 % für ASA. Dadurch ist eine wesentlich genauere Bewertung von Wechselwirkungen bei der Leimung als bisher möglich, da nicht nur die Leimungswirkung, sondern über NIR auch Menge und Art (gebunden / ungebunden) an Leimungsmittel in einer bisher nicht erreichbaren Messzeit betrachtet werden können. Mittels HPLC und Pyrolyse-GC/MS konnten die erstellten NIR-Kalibrationen erfolgreich validiert werden. Im letzten Teil der Arbeit wurden Wechselwirkungen von ASA mit Füllstoffen und chemischen Additiven aufgeklärt, sowie mechanistische Grundlagen zur Leimung mit ASA erarbeitet. Hier hat sich gezeigt, dass der Mechanismus der ASA-Leimung nicht nur, wie oft in der Literatur beschrieben, auf eine Veresterung mit den Hydroxylgruppen der Cellulose zurückzuführen ist. Vielmehr ist die optimale Wirkung von Leimungsmitteln sehr stark von deren Verteilung, Mobilität und Orientierung abhängig. Weiterhin konnte festgestellt werden, dass der größte Anteil des Leimungsmittels im Papier in ungebundener (hydrolisierter) Form vorliegt und somit zur Wanderung (Migration) durch das Papiergefüge befähigt ist. Trotzdem kann der hydrolisierte Anteil deutlich zur Hydrophobierung des Papiers beitragen, wenn dieser richtig orientiert und fein verteilt ist. Schlecht orientierte Leimungsmittel tragen nicht zur Leimung bei bzw. können diese sogar reduzieren. In der vorliegenden Arbeit wurden unter Einsatz moderner Methoden wichtige Grundlagen zur Papierleimung mit ASA erarbeitet. Dabei wurden insbesondere Beiträge zu den Themen Emulgierung, Hydrolyse- und Ablagerungsneigung, analytische Bestimmung, Wechselwirkungen sowie Mechanismen von ASA geleistet. Diese Ergebnisse zeigen Möglichkeiten auf, wie in Unternehmen der Papierindustrie zukünftig ASA-Leimungsmittel gezielter dosiert, Produktionsstörungen vermieden und Kosten reduziert werden können. / The purpose of this work was to develop a deeper understanding of the mechanisms in ASA sizing and to minimise interactions with fillers and other chemical additives. Therefore analytical test methods were developed, to enable a simple mass balance approach for ASA and its reaction products. Afterwards, the influence of various factors affecting ASA sizing and retention could be investigated and explained. Furthermore, the most important factors which influence particle size, stability, and hydrolysis of ASA emulsions had to be determined. In the first part of this work, studies regarding the emulsification of ASA were carried out. Here, the most important factors with regard to particle size, stability, and hydrolysis of ASA emulsions were investigated. Furthermore, a method for the exact determination of ASA hydrolysis as well as the agglomeration tendency was developed. For the investigations regarding the analytical determination, a fast and easy-to-use method for the quantification of ASA and AKD has been developed. The investigations have shown that a quantitative determination of synthetic sizing agents (ASA / AKD) is possible using NIR spectroscopy. With the help of multivariate data analysis and PLS regression, mainly the region of the CH2-bands around 4300 cm-1 and 5750 cm-1 were evaluated. The prediction error (RMSEP) for the determination of AKD is 0.01 %, and 0.013 % for ASA. Even an analysis of the percentage of bound and unbound ASA / AKD is possible by NIR spectroscopy of extracted paper samples. Thus, a fast and detailed investigation of mechanisms as regards sizing is possible. The developed NIR methods were validated using HPLC and Pyrolysis-GC/MS. In the last part of the work, interactions of ASA with fillers and chemical additives were investigated, and mechanisms of ASA sizing were studied. It was shown that the mechanism of ASA sizing - as often described in the literature - can not only be attributed to the esterification with the hydroxyl groups of the cellulose. In fact, the optimal effect of sizing agents is much more dependant on a fine distribution, mobility and orientation of ASA molecules. It was observed that the main part of the ASA is present in an unbound (hydrolysed) form and therefore is able to migrate through the paper structure. However, the hydrolysed ASA can significantly contribute to sizing when it is finely distributed and well orientated. Sizing agents orientated in the opposite do not contribute to sizing but they can even decrease the existing sizing level. To summarize, it can be concluded that, in this work important fundamentals as regards ASA sizing were developed using modern test methods. Thereby important contributions were made to the topics of emulsification, hydrolysis- and emulsion-stability, analytical determination, interactions and mechanisms of ASA. These results show possibilities how ASA sizing agents can be used more effectively, process disturbances avoided, and costs reduced.

Although the design principles of the Switched Reluctance Machines (SRMs) are available in different fragments in numerous bibliography positions, there no exists the complex design procedure of whole drive system taking into account the SR Machine, control system and supply device as well. The hybrid design method for SRM drives with application of new analytical calculation methods, finite element method and simulation models is proposed in this thesis. The calculation/design system is characterised by important effectivity and reliability. The new possibilities in analytical determination of saturation effects and core losses under various modes of control, including sensorless method, are also taken into account. The correctness of the proposed design algorithms are verified by laboratory tests made on three motor prototypes manufactured in industry for concrete application. This dissertation provides the elements indispensable for more accurate and complex analysis and design of drives with switch reluctance motors. The elements of electrical motor and control system design as well as the considerations on the choice of supply device and controller subsystems are jointed in the thesis for final receiving of the design tool for considered industrial drive system.