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Oxonium‐tetrafluoroborate als Carbonylierungskatalysatoren bei der Herstellung von Carbonsäuren
Authors: Pawlenko S.
Published: December 2004

Für die Herstellung von Carbonsäuren bzw. Carbonsäureestern durch Anlagerung von Kohlenoxid und Wasser bzw. Alkohol an Olefine wurden als Katalysatoren bisher entweder nach Reppe carbonyl‐bildende Metalle oder nach Koch Lewis‐Säuren vom BF3‐Typ verwendet. In dieser Arbeit werden als neue Carbonylierungskatalysatoren Oxonium‐tetrafluoroborate [ROH2][BF4] untersucht, die es auf Grund ihrer besonderen Eigenschaften ermöglichen, Carbonsäuren vollkontinuierlich und wirtschaftlicher als bisher zu synthetisieren. Die Herstellung und Eigenschaften der Katalysatoren sowie die mit einer kontinuierlich arbeitenden Versuchsapparatur gesammelten Erfahrungen werden mitgeteilt.
Batterien aus galvanischen Brennstoffzellen für elektrolytlösliche Brennstoffe
Authors: Binder H. , Köhling A. , Kuhn W. , Lindner W. , Sandstede G.
Published: December 2004

Die Methanol‐Zelle besteht aus der Sauerstoff‐ oder Luft‐Elektrode (Kathode), der immergierten Brennstoff‐Elektrode (Anode) und dem Elektrolyten (Kaliumhydroxid), in dem der Brennstoff (Methanol) gelöst ist. Die Batterie kann nach dem Prinzip der Filterpresse oder mit austauschbaren Doppelzellen aufgebaut werden, wobei die Zellen derart aneinandergereiht werden, daß entweder ungleiche Pole oder gleiche Pole (jede zweite Zelle um 180° gedreht) nebeneinander liegen. Es werden die verschiedenen Bauprinzipien aufgezeigt.
Wärmetechnische Berechnung einspindeliger Schnecken und Auslegung von Schnecken‐Wärmeaustauschern
Authors: Pawlowski J.
Published: December 2004

Es werden Berechnungsmethoden zur Erfassung der wärmetechnischen Vorgänge in einspindeligen Schnecken und zur Auslegung von Schnecken‐Wärmeaustauschern entwikkelt. Die Beziehungen beruhen auf experimenteller Grundlage und gelten für die schleichende Bewegung Newtonscher Flüssigkeiten.
Das dynamische Verhalten chemischer Reaktoren. Eine Übersicht
Authors: Gilles E. D.
Published: December 2004

Die dynamische Systemanalyse chemischer Reaktoren ist insbesondere bei schnellen exothermen Prozessen zur Bestimmung einer geeigneten Betriebsweise und zur Entwicklung von Regel‐ und Steuerverfahren von entscheidender Bedeutung. Es werden einige technisch interessante Stabilitätsprobleme und instationäre Vorgänge bei verschiedenen Reaktortypen insbesondere bei Systemen mit örtlich verteillen Parametern diskutiert. Weiterhin wird ein neuses Simulationsprinzip beschrieben, das sich gut zur Nachbildung verfahrenstechnischer Prozesse eignet, die Randwertprobleme darstellen und z. B. infolge einer chemischen Reaktion nichtlineare Wärme‐ und Massequellen enthalten. Die Vorzüge dieser Methode werden demonstriert durch die Simulation eines Kreisprozesses mit katalytischem Festbett‐Reaktor.
Diffusion und Leitfähigkeit in heterogenen Systemen. Untersuchung der Sauerstoff‐Diffusion durch einen Modellsandboden
Authors: Gosslar D. , Holzåupfel G. , Rickert H.
Published: December 2004

Es wird gezeigt, daß instationäre Diffusionsvorgänge in heterogenen Phasen (Mischkörpern) durch Benutzung eines inneren Diffusionskoeffizienten Di sinnvoll beschrieben werden. Weiterhin werden die Beziehungen zwischen dem von Wicke definierten effektiven Diffusionskoeffizienten Deff, dem inneren Diffusionskoeffizienten Di, dem Diffusionskoeffizienten in der reinen gasförmigen oder flüssigen Phase D auf der einen Seite und den Ionenteilleitfähigkeiten in der homogenen und heterogenen Phase auf der anderen Seite sowohl für „ideales”︁ Lösungsverhalten als auch für „nichtideales”︁ Lösungsverhalten hergeleitet, d. h. auch für den Fall, wenn Konzentration und thermodynamische Aktivität einander nicht mehr proportional sind. Experimentelle Untersuchungen über die instationäre Sauerstoff‐Diffusion durch einen Modellsand, die mit Hilfe einer elektrochemischen Methode durchgeführt wurden, werden mitgeteilt.
Thermokinetische Meßmethoden
Authors: Becker F.
Published: December 2004

In dieser Übersicht über die gegenwärtig verfügbaren thermokinetischen Meßmethoden werden alle diejenigen kinetischen Verfahren zusammengefaßt, bei denen die Wärmeerzeugung einer Reaktion als Maß für den Umsatz dient. Bei der Diskussion der theoretischen Grundlagen wird besonders auf die Möglichkeiten zur graphischen Lösung kinetischer Differentialgleichungen eingegangen. Gegliedert nach den verwendeten calorimetrischen Arbeitsweisen werden für die verschiedenen Methoden die charakteristischen Merkmale sowie die Vor‐ und Nachteile herausgestellt. Typische Versuchsbeispiele sollen eine Beurteilung der Leistungsfähigkeit und der Anwendungsmöglichkeiten thermokinetischer Meßmethoden erlauben, die hinsichtlich ihrer Vielseitigkeit, Genauigkeit und Empfindlichkeit eine wertvolle Bereicherung der gebräuchlichen physikalischen Methoden in der chemischen Reaktionskinetik darstellen.
Ein neuer magnetischer Sauerstoff‐Messer mit sehr kurzer Einstellzeit und hoher Selektivität
Authors: Hummel H.
Published: December 2004

Das Gerät mißt direkt und kontinuierlich die Suszeptibilität eines Gasgemisches. Dem abgeschlossenen Spaltraum (Querspalt) eines mit Wechselstrom (50 Hz) erregten Elektromagneten wird durch zwei Zuleitungsröhrchen Meßgas bzw. Vergleichsgas zugeleitet. Der resultierende, dem Suszeptibilitätsunterschied zwischen Meß‐ und Vergleichsgas proportionale Wechseldruck, der ein Maß für die Differenz im O2‐Gehalt zwischen beiden Gasströmen ist, wird mit einem Kondensatormikrophon gemessen. Das neue Gerät zeichnet sich durch extrem hohe Anzeigegeschwindigkeit (Übergangszeit < 0,1 s) und geringe Abhängigkeit von der Trägergas‐Zusammensetzung aus und hat daher einen breiten Anwendungsbereich sowohl bei technischen als auch bei medizinischen Untersuchungen.
Einfluß der Hohlraumstruktur auf Gas/Feststoff‐Reaktionen an Steinkohle
Authors: Peters W. , Jüntgen H.
Published: December 2004

Zu einer besseren Charakterisierung des Hohlraumsystems von Steinkohle sind Messungen der instationären Diffusion von Methan und höheren Kohlenwasserstoffen in Steinkohlekörnern unterschiedlicher Korngröße ausgeführt worden. Zwei Meßmethoden wurden angewandt: für die Methan‐Diffusion die gravimetrische Bestimmung des zeitlichen Adsorptionsverlaufes unter isothermen Bedingungen bei verschiedenen Temperaturen und für die Diffusion der höheren Kohlenwasserstoffe die Messung der Desorption in ein Inertgas bei linear ansteigender Temperatur. Aus den Messungen lassen sich Rückschlüsse auf die Größe und Verteilung der im Hohlraumsystem verstreuten Engstellen ziehen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden im Hinblick auf zwei technische Probleme diskutiert: den Ausgasungsprozeß aus Steinkohlen und die Selbstentzündung von Steinkohlen.
Widerstandsgesetze beim pneumatischen Transport in Rohrkrümmern
Authors: Schuchart P.
Published: December 2004

In einer pneumatischen Versuchsförderanlage sind die Einflüsse der Transportkonzentration, der Froude‐Zahl, des Verhältnisses von Teilchendurchmesser zum Rohrdurchmesser, des Dichteverhältnisses und des Krümmungsverhältnisses beim pneumatischen Transport körniger Feststoffe in waagerecht angeordneten 90°‐Rohrkrümmern und 90°‐Rohrknien untersucht worden. Die Ergebnisse werden in Diagrammen mitgeteilt und diskutiert. Für das Verhältnis zwischen der Widerstandszahl des Krümmers und der des geraden Rohres wird eine einfache empirische Beziehung aufgestellt. Für die Widerstandszahl des geraden Rohres wird eine Gleichung mitgeteilt.
Verfahrenstechnik und Medizin
Authors: Grassmann P.
Published: December 2004

Die enge Verflechtung zwischen Verfahrenstechnik und Medizin wird an einigen Beispielen gezeigt, insbesondere am menschlichen Blutkreislauf, dessen Berechnung beachtliche Schwierigkeiten bietet. Folgende Optimierungsgesetze werden erläutert: das Verzweigungsgesetz und das Gesetz des optimalen Volumenanteils der Blutkörperchen im Blut. Die Farbstoff‐Verdünnungsmethode ermöglicht es, das Verweilzeitspektrum und damit Störungen des Blutkreislaufes zu messen. Die Konstruktion der künstlichen Niere wirft eine Reihe interessanter Meß‐ und Regelprobleme auf. Die therapeutische Anwendung tiefer Temperaturen führt nur dann zu der beabsichtigten Erniedrigung des Stoffwechsels, wenn die natürliche Temperaturregelung des Körpers durch Pharmaka unterbunden wird. Zum Schluß werden technische und biologische Entwicklung miteinander verglichen.
Versuchsanlage zur Untersuchung der Kinetik chemischer Reaktionen in flüssiger Phase unter hohem Druck
Authors: Tielsch A. , Staude E.
Published: December 2004

Zur Untersuchung der Kinetik chemischer Reaktionen in flüssiger Phase unter Drücken bis zu 1000 at und Temperaturen bis zu 500°C wurde für Messungen bei konstantem Druck eine Versuchsanlage gebaut, die es gestattet, den Reaktionsverlauf durch kontinuierliches Messen der Volumenänderung zu verfolgen. Soweit bekannt, wurden erstmals unter Versuchsbedingungen wahre, volumenbezogene Konzentrationen der Reaktionslösung gemessen, so daß das normalerweise angewandte, nur die Messung molaler Konzentrationen zulassende Verfahren des Probenziehens mit allen seinen möglichen Fehlerquellen umgangen werden kann.
Platin‐Rückgewinnung bei der NH3‐Verbrennung an Platin/Rhodium‐Netzkatalysatoren
Authors: Holzmann H.
Published: December 2004

Zur Pt‐Rückgewinnung bei der NH3‐Oxidation an Pt/Rh‐Netzkatalysatoren wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem unmittelbar unter den Pt/Rh‐Netzen angeordnete Netze aus Pd/Au‐Drähten die verdampften Pt‐Atome aus dem Gasstrom herausgettern. Das Verfahren eignet sich besonders auch für Druckanlagen, bei denen die in Normaldruckanlagen angewandten Verfahren mehr oder weniger versagen. Die prozentuale Pt‐Rückgewinnung beträgt für ein einzelnes Pd/Au‐Netz bei Hochdruckanlagen rd. 20%, bei Mitteldruckanlagen rd. 45% und bei Normaldruckanlagen rd. 60%. Entsprechend höhere Rückgewinnungsquoten werden durch Hintereinanderschalten mehrerer Netze erzielt.
Ein Wärmerohr neuer Bauart – das Gewinde‐Arterien‐Wärmerohr
Authors: Moritz K.
Published: December 2004

Die Gewinde‐Arterien‐Wärmerohre sind besonders dann vorteilhaft, wenn große axiale Wärmeströme bei gleichzeitig hohen radialen Heizflächenbelastungen übertragen werden sollen. Außerdem bietet die einfache Herstellung weitere Vorteile gegenüber anderen Bauarten. Anhand einiger qualitativer Versuche wird die prinzipielle Funktionstüchtigkeit der neuen Konstruktion nachgewiesen.
Werkstoff‐ und Korrosionsprobleme bei der Süßwassergewinnung
Authors: Heitz E.
Published: December 2004

Neben verfahrenstechnischen Problemen sind bei der Süßwassergewinnung aus Meerwasser vor allem Werkstoff‐ und Korrosionsprobleme zu lösen, über die dieser Beitrag einen kurzen Überblick gibt. Die aufgezeigten Werkstoff‐Fragen werden dabei unter den extremen Bedingungen thermischer Verfahren gesehen, die nach dem heutigen Stand der Technik am wirtschaftlichsten sind.
Wirtschaftlich optimale Auslegung chemischer Reaktoren
Authors: Blenke H. , Prinzing P.
Published: December 2004

Die Möglichkeiten der Wärmeübertragung begrenzen bei chemischen Reaktionen mit hohem Energieumsatz Reaktionsvolumen und Einheitsleistung von Rührkessel‐ und Schlaufenreaktoren. Daraus erwächst hinsichtlich der Reaktorgröße ein Problem der wirtschaftlichen Optimierung. Es läßt sich mit Hilfe definierter Vergleichsreaktoren allgemeingültig, d. h. unabhängig von bestimmten Reaktionsbedingungen und Stoffwerten, behandeln. Als Beispiel werden ein Rührkesselreaktor mit Blattrührer und ein Schlaufenreaktor mit Treibstrahlumwälzung berechnet.
Grundlagen und Anwendungen der Holographie, unter besonderer Berücksichtigung der Verfahrenstechnik
Authors: Nassenstein H.
Published: December 2004

Grundlagen und Besonderheiten der Holographie gegenüber herkömmlichen Abbildungsverfahren werden kurz erläutert. Anschließend werden einige neuere Anwendungen der Holographie behandelt, die für die Verfahrenstechnik von Interesse sein können: Holographie einmaliger Ereignisse oder zeitlich veränderlicher Systeme, holographische Dispersoidanalyse, holographische Interferometrie, Schwingungsuntersuchungen, holographischer Nachweis kleinster Materialveränderungen (Ermüdungstest), holographische Aufnahme von „Höhenschichtlinien”︁‐Diagrammen komplizierter Objekte, Abbildung durch streuende Medien hindurch.
Festigkeitsuntersuchungen an Glas‐Kugeln sowie Quarz‐, Zementklinker‐ und Kalkstein‐Körnern durch Fallkörperbeanspruchung
Authors: Hildinger P.
Published: December 2004

Es wird über die Ergebnisse von Festigkeitsuntersuchungen an Glaskugeln sowie Quarz‐, Zementklinker‐ und Kalkstein‐Teilchen im Korngrößenbereich zwischen 1 und 12 mm berichtet, welche bei Beanspruchung durch Fallkörper am Einzelkorn erhalten wurden. Die Festigkeit der untersuchten Materialien läßt sich nicht durch einen konstanten Wert ausdrücken, sondern ist nur statistisch zu erfassen. Daher wurde zunächst für die genannten vier Stoffe die Bruchwahrscheinlichkeit in Abhängigkeit vom massebezogenen Energieaufwand bestimmt.
Austauschvorgänge in Strahlflammen
Authors: Günther R.
Published: December 2004

Für eine turbulente Freistrahlflamme werden die Austauschgrößen für Impuls und Stoff aus Meßwerten bestimmt und mit den Ergebnissen der für diesen Zweck üblichen halbempirischen Näherungsrechnung verglichen. Die Austauschgrößen sind hauptsächlich der Dichteunterschiede wegen innerhalb des Feldes nicht konstant. Eine zusätzliche Möglichkeit zur Herleitung von Austauschgrößen ist durch Turbulenzmessungen gegeben. Man kann sie aus der Schwankungsgröße und einem typischen Längenmaß berechnen. Die im Institut des Verfassers entwickelten Verfahren zur Turbulenzmessung in Flammen werden beschrieben und einige damit gewonnene Ergebnisse gezeigt. Über die Bestimmung von Austauschgrößen hinaus erscheinen Turbulenzmessungen geeignet, die Struktur eines Reaktionsfeldes und die Ursachen der Ungemischtheit zu beschreiben.
Herstellung und Reinigung von Stickstofftrifluorid in einer Versuchsanlage
Authors: Massonne J.
Published: December 2004

Die Darstellung von Stickstofftrifluorid durch Schmelzflußelektrolyse von Ammoniumbifluorid wurde in einer Versuchsanlage erprobt, die bereits die wesentlichen Elemente einer technischen Anlage aufwies. Um die optimalen Elektrolysebedingungen zu ermitteln, wurde die Zusammensetzung der Anodengase bei unterschiedlichen Stromdichten, Temperaturen und Elektrolytzusammensetzungen untersucht. Als Anodenmaterial erwiesen sich die bei der technischen Fluor‐Elektrolyse üblichen Kohle‐Anoden als geeignet.
Die Berücksichtigung des Druckeinflusses auf die Geschwindigkeitskonstante bei der Berechnung chemischer Hochdruckreaktoren
Authors: Luft G.
Published: December 2004

Der Einfluß des Druckes auf die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante läßt sich bei der Berechnung von Hochdruckreaktoren mit Hilfe des charakteristischen Aktivierungsvolumens der Reaktion erfassen. Die Änderung der Geschwindigkeitskonstante mit dem Druck wird diskutiert und ihr Einfluß auf den in einem Reaktor erzielbaren chemischen Umsatz sowie auf die Qualität der Reaktionsprodukte untersucht. Für die Ermittlung des charakteristischen Aktivierungsvolumens wird eine neue Methode angegeben.
Vergleichende Untersuchung einer Modellreaktion in verschiedenen Versuchsreaktoren
Authors: Roethe K.‐P. , Roethe A. , Rosahl B. , Gelbin D.
Published: December 2004

Die Benzol‐Hydrierung wurde an Kontaktpulver in einem Kreislaufreaktor im LaborMaßstab sowie an Pillen im Laborreaktor und im adiabatischen Technikumsreaktor untersucht. Abweichungen in der Leistung wurden beobachtet, die am besten mit dem Modell der Stoff‐ und Wärmetransporthemmung durch die laminare Schicht zu erklären sind. Dafür sprechen der Wechsel der Reaktionsordnung von Null auf Eins, die unterschiedliche Leistung der gleichen Pillen bei Laboratoriums‐ und bei Technikumsversuchen sowie die Abhängigkeit der effektiven Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten von der Strömungsgeschwindigkeit im Technikum. Allerdings lassen sich die Ergebnisse mit den bereits bekannten Gleichungen nicht quantitativ erfassen. Da die rechnerische Maßstabsübertragung im vorliegenden Fall nicht gelingt, scheint es bei dem derzeitigen Stand der Technik nach wie vor erforderlich zu sein, reaktionskinetische Modelle aus dem Mikroreaktor im Technikumsmaßstab nachzuprüfen.
Oberflächenuntersuchungen mit niederenergetischen Elektronen. Teil II: Anwendungen
Authors: Weiner K. L. , Wolf D.
Published: December 2004

Die Beugung langsamer Elektronen eignet sich vor allem zur Bestimmung der Struktur von Metalloberflächen. Als Beispiel wird u. a. die Bestimmung der Oberflächenstruktur von Nickel‐Einkristallen und ihre Veränderung bei steigendem Sauerstoff‐Druck beschrieben. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Untersuchung des Initialstadiums beim epitaktischen Wachstum dünner Schichten und der Veränderungen von Katalysator‐Oberflächen. Zusätzliche Informationen über die stoffliche Zusammensetzung von Oberflätchen liefert die Energieanalyse nichtelastisch gestreuter Elektronen (Auger‐Elektronen). Eine Kristallstruktur‐Analyse mit langsamen Elektronen ist z. Z. noch nicht möglich.
Spannungsuntersuchungen an einem U‐Rohr‐Abhitzekessel
Authors: Sander H. , Baumgart F.
Published: December 2004

An einem U‐Rohr‐Abhitzekessel werden die durch Wärmebelastung verursachten Radialdehnungen im gelochten Rohrboden berechnet. Weiter werden die Druckund Wärmespannungen in einem Kreiszylinderstück zwischen zwei sehr steifen Flanschen ermittelt, um die erforderliche Mindestlänge des Zwischenstückes zu bestimmen.
Vergasung von Kohlenstoff‐Trägern nach dem Hochtemperatur‐Winkler‐Prozeß
Authors: Meraikib M. , Franke F. H.
Published: December 2004

Für den Hochtemperatur‐Winkler‐Prozeß wurde der Verlauf der Gaszusammensetzungen in Abhängigkeit von der Fluidatbetthöhe bestimmt. Zur quasistationären Beschreibung der Umsetzungen dienen Konsekutivreaktionen, wobei aufgrund des hohen Temperaturniveaus die Rückreaktionen unberücksichtigt bleiben können. Die Umsetzung von natürlichen Kohlenstoff‐Trägern z. B. mit Luft läßt sich durch zwei Geschwindigkeitskonstanten beschreiben, die auf Konsekutivreaktionen zurückgehen.
Stoffaustauschmessungen an schwebenden Tropfen. Teil I ‐ Meßmethodik
Authors: Mensing W. , Schügerl K.
Published: December 2004

Zur berührungslosen kontinuierlichen Messung der Konzentration des im freischwebenden Tropfen gelösten Stoffes wurde eine neue Meßmethode erarbeitet. Sie beruht auf dem optischen Nachweis des radioaktiv markierten gelösten Stoffes mit Hilfe von flüssigen Szintillatoren, welche den Tropfen beigegeben sind. Durch Verwenden tritium‐markierter Tracer kann sichergestellt werden, daß nur die in den Tropfen gelösten Moleküle gemessen werden. Das Löschen von Szintillationen durch die Essigsäure wird berücksichtigt. In Teil II, der in Heft 15 erscheint, werden Meßergebnisse mitgeteilt.
Einfache Beschreibung des dynamischen Verhaltens einer Füllkörperkolonne mit seitlichem Zulauf
Authors: Kantner A. , Wagner H. Gg.
Published: December 2004

Bei merklich von eins verschiedenen Trennfaktoren kann die Linearisierung der Gleichgewichtskurve bei der Berechnung des dynamischen Verhaltens einer Kolonne zu unbrauchbaren Ergebnissen führen. Es wird eine der Möglichkeiten angegeben, wie man für eine Verstärkersäule die Linearisierung vornehmen kann, damit die berechneten und die gemessenen Eigenwerte brauchbar übereinstimmen. Diese Methode wird auch auf eine Kolonne mit Abtriebs‐ und Verstärkerteil mit Zulauf in der Mitte angewendet. Dort ergibt sich bei geringem Rechenaufwand eine recht gute Übereinstimmung zwischen Rechnung und Experiment.
Zur Reaktionstechnik von Blasensäulen‐Reaktoren mit suspendiertem Katalysator
Authors: Kölbel H. , Matsuura T. , Hammer H.
Published: December 2004

Zur Darstellung der Wechselwirkung zwischen einer heterogen‐katalytischen Reaktion, dem Stoffübergang von der Gasphase in die Flüssigkeitsphase und den hydrodynamischen Eigenschaften eines Gas/Flüssigkeits‐Reaktors (Blasensäule) mit suspendiertem Katalysator bei Gegenstrom von Flüssigkeit und Gas sowie äußerem Gaskreislauf wurden die makrokinetischen Reaktorgleichungen für den stationären, isotherm‐isobaren Fall bei vollständiger Durchmischung der flüssigen Phase aufgestellt. Die experimentelle Prüfung an Hand der als Modellreaktion gewählten Hydrierung von in Schwerbenzin gelöstem n‐Dodecen‐1 an suspendiertem Raney‐Nickel bei Normaldruck ergab, daß sich die Reaktorleistung als Funktion der Betriebsbedingungen aus den abgeleiteten Beziehungen mit ausreichender Genauigkeit vorausberechnen läßt.
Instabile Reaktionszustände bei der heterogenen Katalyse
Authors: Wicke Ewald
Published: December 2004

Bei stationären Reaktionszuständen offener Systeme in großem Abstand vom chemischen Gleichgewicht können sprunghafte und oszillatorische Instabilitäten auftreten. Für sprunghafte Instabilitäten im Sinne von Zünd/Lösch‐Erscheinungen genügt bereits die Wechselwirkung eines Transportprozesses mit einer chemischen Reaktion von nichtlinearem Verhalten, das entweder thermisch oder kinetisch bedingt sein kann. In Festbettreaktoren spielt bezüglich thermischer Instabilität außer der Einzelkorn‐Instabilität die Rückkopplung durch axialen Wärmetransport eine wesentliche Rolle. Sie bestimmt auch das Verhalten von „wandernden Reaktionszonen”︁.—Oszillatorisches Verhalten (Grenzzyklen) setzt voraus, daß das Reaktionssystem mindestens zwei Speicher für Stoffe bzw. Wärme enthält, die in nichtlinearer Weise miteinander gekoppelt sind. Die Ergebnisse der Untersuchungen am Einzelkorn lassen erkennen, daß der Chemisorption, deren Einfluß bisher unbeachtet geblieben ist, eine zentrale Bedeutung zukommt, da sie einerseits als Transportprozeß wirksam werden, andererseits nichtlineares Reaktionsverhalten verursachen und schließlich bei Oszillationen auch als Speicherkapazität auftreten kann.
Filtrieren, Auswaschen und Entfeuchten feindisperser Feststoffe
Authors: Bender Wolfgang
Published: December 2004

Die üblicherweise benutzten Gleichungen zur Beschreibung des Vorgangs der Kuchenfiltration sind nur ausreichend bei relativ einfachen Trennaufgaben. Es gibt eine Reihe von Einflüssen, die zusätzlich berücksichtigt werden müssen; die unmittelbare Übertragung der Ergebnisse von Laborversuchen auf technische Apparate ist in der Regel problematisch. Dies verführt den Praktiker dazu, sich ausschließlich auf seine Erfahrung und auf teuere technische Versuche zu verlassen. Die Lücke zwischen wissenschaftlicher Durchdringung und praktischer Anwendung erscheint bei diesem Fachgebiet besonders groß. An einigen Beispielen aus dem Bereich der industriellen Anwendung — Auswaschen von Filterkuchen, Entfeuchten von Filterkuchen in einer Zentrifuge, Klärfiltration — wird gezeigt, daß theoretische Überlegungen in Verbindung mit systematischen Laborversuchen dennoch zu Aussagen führen können, die auch für andere Stoffsysteme der Praxis und für die technische Anwendung interessant sind. Die Eigenschaften des mechanisch mehr oder weniger entfeuchteten Filterkuchens sind von großem Einfluß auf die apparative Ausführung von Trennapparaten. Hier sind bisher nur qualitative Beschreibungen möglich.
Fließverhalten von Schüttgütern in Bunkern
Authors: Schwedes Jörg
Published: December 2004

Beim Fließen von Schüttgütern in Bunkern unterscheidet man zwischen Massenfluß und Kernfluß. Von der Art des Flusses werden unter anderem die Verweilzeit, die Möglichkeit von Entmischungen nach der Teilchengröße oder Teilchendichte und die Konstanz der Auslaufmassenströme beeinflußt. Bei Kenntnis der Reibungsverhältnisse im Schüttgut und an der Bunkerwand und der Druckfestigkeit des Schüttgutes unter Berücksichtigung der Lagerzeit können Bunker so dimensioniert werden, daß befriedigende Auslaufverhältnisse erzielt und Brücken‐ und Schachtbildungen vermieden werden. Es wird dargelegt, wie die Schüttguteigenschaften zu messen sind und der Bunker diesen angepaßt wird. Austraghilfen sind nötig, wenn reiner Schwerkraftfluß nicht zu erwarten ist. Mit bekannten Schüttguteigenschaften können unbefriedigend arbeitende Bunkeranlagen verbessert werden.
Mechanismen der Haftkraftverstärkung bei der Partikelhaftung durch plastisches Verformen, Sintern und viskoelastisches Fließen
Authors: Rumpf Hans , Sommer Karl , Steier Klaus
Published: December 2004

Haftkraftverstärkungen treten augenblicklich und im Laufe der Zeit ein. Augenblickliche Haftkraftverstärkungen beruhen auf Umlagerungen und plastischer Verformung. Die Haftkräfte selbst sind im allgemeinen hierfür nicht ausreichend, dagegen können äßere Kräfte — wie Versuche von Schütz und Schubert mit Kalksteinpartikeln zeigten — erhebliche Verstärkungen bis zu einer Größenordnung bewirken. Zeitbedingte Haftkraftverstärkungen beruhen auf viskoelastischer Abplattung und Sinterung. Am System Kugel/Kugel wurden beide Mechanismen theoretisch und experimentell untersucht. Unterhalb einer kritischen Zeit überwiegt die viskose Abplattung, oberhalb das Sinterhalswachstum, das von der Grenzflächenspannung und dem äußeren Anpreßdruck angetrieben werden kann. Die von der Theorie gelieferten quantitativen Zusammenhänge stehen unter Berücksichtigung des hypothetischen Modellcharakters in gutem Einklang mit den experimentellen Befunden.
Auswahlkriterien für nichtkatalytische Gas/Feststoff‐Hochtemperaturreaktoren
Authors: Reh Lothar
Published: December 2004

Ausgehend von einem Überblick über Reaktortypen für die Durchführung von Gas/Feststoff‐Reaktionen werden mit besonderer Betonung des Bereichs der Hochtemperatur‐reaktionen verschiedene Auswahlkriterien für die Wahl des geeigneten Reaktortyps diskutiert. Im einzelnen sind dies: Strömungsverhalten und Relativgeschwindigkeit Gas/Feststoff in durchströmten Schichten, Temperatursteuerung bei endothermen und exothermen Reaktionen, Reaktionsfläche Gas/Feststoff, Wärme‐ und Stoffaustausch sowie das Reaktionsverhalten der Feststoffe. Anhand dieser Kriterien, die sich an Beispielen aus der Praxis orientieren, wird die Bedeutung der Auswahl der Korngröße für Reaktoren mit hohen Raum‐Zeit‐Ausbeuten aufgezeigt.
Experimental programming of life histories: Toward an experimental science of individual differences
Authors: Denenberg Victor H. , Whimbey Arthur E.
Published: January 2005

Four experimental variables were combined in a 2 × 2 × 2 × 2 factorial design. These were (1) infantile handling vs. no handling of the mothers of the subjects, (2) infantile handling vs. no handling of the subjects, (3)rearing of the subjects in either a maternity cage or a free environment between birth and weaning, and (4) rearing of the subjects in either a laboratory cage or a free environment between weaning and 42 days of age (N = 6 Purdue‐Wistar rats per group). Starting at 220 days of age, the groups were given a battery of tests which measured emotional reactivity, exploratory behavior, and consumption‐elimination. Analysis of the criterion data revealed the following: (1) handling pups in infancy reduced emotional reactivity and this reduction was found to be invariant with respect to different combinations of life history experiences; (2) exploratory behavior was markedly influenced by the animal's pattern of life experiences; (3) when mothers were handled during their infancy, their offspring explored significantly less than offspring of nonhandled mothers.
Travel vision in infant monkeys: Maturation rate and abnormal stereotyped behaviors
Authors: Berkson Gershon , Karrer Rathe
Published: January 2005

Three monkeys with travel vision and 5 controls were observed with their mothers during the first 6 months of age and then for another 3 months after they had been placed in social isolation. In the home cage, the experimental animals did not differ from controls except that two held a hand before their eyes in a stereotyped fashion not previously reported for animals. In an unfamiliar environment the blind animals did not look at an observer, threatened less than normal, and were awkward in moving around. Animals who held hands before eyes tended to approach a flickering visual stimulus.
The postnatal development of behavioral states in the rat
Authors: Gramsbergen A. , Schwartze P. , Prechtl H. F. R.
Published: January 2005

The ontogeny of behavioral state cycles in white rats has been studied from their 2nd to their 30th day of life. A scale of 5 behavioral states, based on operationally defined categories was employed: state 1: quiet sleep; state 2: active sleep; state 3: quiet wakefulness; state 4: active wakefulness and state 5: locomotion. The percentage of time which young rats spend awake is 2% on the 2nd day, increases then and remains at about 40–60% after the 11th day. Until the 10th day the total sleep time is equally distributed between active sleep and quiet sleep state. After that day a decrement in the relative amount of active sleep occurs. The mean duration of single epochs spent in state 1 increases from less than 1 min on the first days to 6–8 min at about the 25th day. State 2 and state 4 epochs increase only slightly whereas state 3 and state 5 epochs do not show a particular trend.
Prenatal psychological stress and offspring behavior in rats and mice
Authors: Archer John E. , Blackman Derek E.
Published: January 2005

The experimental literature on the behavioral sequelae of prenatal stress in rodents is reviewed, from which few conclusions can be drawn except that some change in activity‐reactivity may be induced. Were more careful consideration given to certain methodologic dimensions, greater clarity of empirical relations could be achieved. These dimensions are: (1) the sex, species, and strain of animal observed; (2) the specification of the prenatal manipulation; and (3) the precision and completeness of the behavioral description which is the dependent variable studied. Multiple descriptions, as in a test‐battery approach, appear to be inefficient and generally unwarranted.
Early experience, ultrasonic vocalizations, and maternal responsiveness in rats
Authors: Bell Robert W. , Nitschke Werner , Bell Nancy J. , Zachman Thomas A.
Published: January 2005

Following a 2‐min exposure to 5–6°c, neonatal rats emit ultrasounds for about 5 min, resulting in effective maternal care. Five minutes of 5–6°C, causes prolonged ultrasonic vocalizations and correlated agitation in the mothers. The nonlinear effects of variable intensities of neonatal stimulation appear to related to these differences in maternal behavior.
The effect of butylated hydroxyanisole and butylated hydroxytoluene on behavioral development of mice
Authors: Stokes John D. , Scudder Charles L.
Published: January 2005

The chronic ingestion of .5% butylated hydroxyanisole (BHA) or butylated hydroxytoluene (BHT) by pregnant mice and their offspring resulted in a variety of behavioral changes. Compared to controls, BHA‐treated offspring showed increased exploration, decreased sleeping, decreased self‐grooming, slower learning, and a decreased orientation reflex. BHT‐treated offspring showed decreased sleeping, increased social and isolation‐induced aggression, and a severe deficit in learning.
Neonatal adrogen treatment and sexual behavior in males of three inbred strains of mice
Authors: Vale Jack R. , Ray Donald , Vale Carol A.
Published: January 2005

Male neonates of the A, BABL/c, and C57BL/6 mouse strains were injected with androgen and the effects upon their sex behavior studied. Genotype and treatment combined interactively on a number of variables, particularly in the proportions of animals responding, indicating that the effects of perinatally administered androgen and genotype cannot be considered separately.
Effects of cohabitation with females on aggressive behavior between male mice
Authors: Goyens Jacqueline , Noirot Eliane
Published: January 2005

Individual male mice of several groups were observed during daily encounters with a male intruder. The groups differed with regard to social and sexual experience of the resident animal and of the intruder. Aggressive behavior was most intense in residents actually living with a female and least intense in sexually naïve residents living alone. Residents that had only once cohabited with a female for a short time obtained intermediate scores. Experienced intruders were attacked less than naïve ones.
Changes in lateral differentiation of head posture in the human neonate
Authors: Turkewitz Gerald , Creighton Susan
Published: January 2005

Developmental changes in the relationship between lateral differences in responsiveness and the assumption of asymmetrical head postures were examined. The head turning of 70 infants ranging in age from 0–72 hr was observed following a procedure (maintenance of the head in a midline position) known to reduce or eliminate lateral differences in the infant's response to stimulation. Even following this procedure infants older than 12 hr made significantly more right than left head turns whereas younger infants exhibited no such difference. When lateral differences in sensitivity were not interfered with in 0 to 12 hr old infants (n = 20) they, kile the older infants, made significantly more right than left turns. These results are discussed in terms of possible developmental consequences of a reciprocity between asymmetric head position and lateral differences in sensitivity.
The pineal gland and the development of salt intake patterns in male rats
Authors: Křeček Jiří
Published: January 2005

The effect of gonadectomy, sham‐gonadectomy, pinealectomy, and sham‐pinealectomy on the concentration of NaCl in the total volume of fluid drunk per day ([NaCl]I) in male rats offered a free choice between water and 3% saline was measured. Neonatal gonadectomy increased [NaCl]I in adult males but had no effect on immature rats. If the rats, however, were neonatally pinealectomized as well as gonadectomized, the increase of [NaCl]I also appeared in the immatures. Neonatal sham‐pinealectomy decreased [NaCl]I in immature and adult rats, both gonadectomized and sham‐gonadectomized. In adult neonatally gonadectomized males the effects of sham‐pinealectomy did not occur in those animals actually pinealectomized. The role of the pineal gland in the regulation of water and salt intake is discussed in relation to the function of hypothalamus, neonatal stress, and sexual maturation.
Self‐conscious behavior of infants: A videotape study
Authors: Amsterdam Beulah , Greenberg Lawrence M.
Published: January 2005

The reactions of 4 infants each at ages 10, 15, and 20 months were recorded on videotape as they responded to their own simultaneous video image, their own previously taped video image, the image of a control infant, and that of a female stranger. The subjects' responses were coded by 2 research assistants, ignorant of the original stimuli and the purpose of the study. The following behavioral categories were used: attends, sociable behavior, curiosity, unhappiness‐withdrawal, and self‐consciousness. The 1st‐step discriminant according to a matrix algebra analysis between age groups was self‐conscious behavior in response to the simultaneous video image. Twenty month‐old infants were significantly different in their display of self‐consciousness from the 10 and 15 month‐old groups; the latter did not differ from each other.
Aversive prenatal stimulation: Effects on behavioral, biochemical, and somatic ontogeny in the rat
Authors: Sobrian Sonya K.
Published: January 2005

Electric foot shock administered to pregnant rats altered the ontogeny of spontaneous motor activity in their pups. Prenatally stimulated (PMS) offspring were more active than controls on Days 1–10 but less active during the 3rd postpartum week. The age of peak activity, a major developmental landmark, occurred in PMS pups around 10 days of age; in controls maximum activity was not seen until the 3rd week. This effect was independent of the gender of the offspring and the timing of the gestational stimulation. Its appearance in both cross‐fostered and fostered pups indicated the prenatal origin of the effect. The maturation of spontaneous alternation behavior and several reflexes and the appearance of physical features were not affected by prenatal stimulation. Moreover, both PMS and control groups exhibited an age‐related increase in brain concentrations of norepinephrine, serotonin, and 5‐hydroxyindoleacetic acid. These findings indicate that spontaneous motor activity is uniquely sensitive to PMS, and as far as can be determined here, PMS produces no generalized alternation in behavioral and physical ontogeny.
Interaction of separation distress with fear in infant dogs
Authors: Davis Kenneth L. , Gurski John C. , Scott J. P.
Published: January 2005

Forty‐one Telomian, beagle, and F1 hybrid puppies were tested in the presence and absence of a sound‐producing stimulus under 2 social conditions, single and paired, at 6, 7, and 8 weeks of age. The sound stimulus definitely produced fearful reactions, as measured by tail carriage, which were not affected by social condition and accompanying differences in distress vocalization. Nor was distress vocalization significantly altered by the sound stimulus. We conclude that sound‐induced fear and separation distress are separate and independent affective states. Social condition and the presence of the sound stimulus produced interactive effects at the behavioral level in that paired animals showed longer latencies to contact and maintained greater distances from the sound stimulus.
Early learning and retention of a conditioned taste aversion
Authors: Ader Robert , Peck Jack H.
Published: January 2005

Weanling rats were trained on a taste aversion task and tested 60 days later using the single bottle and preference methods for assessing the retention of a taste aversion, and a competitive situation in which the CS was eventually substituted for plain water. Only the competitive situation showed the effects of the early taste aversion training. The results are discussed in terms of the conditioning and reactivation of adrenocortical steroid elevations and how these might affect subsequent retrieval.
Rooting and the development of male sexual behavior in two inbred mouse strains
Authors: D'Udine Bruno , Manning Aubrey
Published: January 2005

The sexual development of C57BL 6/J and SEC/IReJ male mice was studied during twice‐weekly pairings with estrus females from 5 weeks of age. SEC were far slower to begin copulating than C57 and their responses to the female included a much higher frequency of rooting. Rooting, where the male's snout is pushed below the female's flank and jerked upwards, declines over tests as the full copulatory pattern develops. SEC also spent a higher proportion of their time in close contact with the female and groomed her more than C57. Both strains showed more rapid development of copulation if testing was delayed until 10 weeks of age, especially if they had exposure to female scent during this maturation period. The frequency of rooting and the speed of development are inversely related in these strains, but in segregating hybrid populations no such relationship is maintained.

It is argued that the slowness of SEC's development cannot be ascribed to low sexual motivation. The significance of rooting remains obscure, but it seems possible that it may represent an aspect of exploratory behavior that is highly developed in SEC and some other strains.
Brain growth in young mice: Evidence on the theory of phrenoblysis
Authors: Hahn Martin E. , Walters James K. , Lavooy Jacqueline , Deluca John
Published: January 2005

Brain growth was studied from day of birth through 23 days of age in three outbred and one inbred groups of mice. The results showed that the brain grows rapidly from Birth through 11 days and quite slowly thereafter. We found no evidence of the several spurts and plateaus in growth that are central to the theory of phrenoblysis (correlated brain and mind growth). Our results show the main features of mouse brain growth to parallel those of human brain growth except of timing of rapid and slow growth.
Ontogenesis of learning: I. Variation in the rat's reflexive and learned responses to gustatory stimulation
Authors: Vogt Mark B. , Rudy Jerry W.
Published: January 2005

These experiments indicate that by Day 15 after birth, the processes that mediate a number of taste‐controlled behaviors in the rat are functional. These include the sensory processes necessary to detect and respond reflexively to sucrose, the event‐learning processes that reduce the rat's neophobic reaction to sucrose, and the integrative‐learning processes that enable it to learn an aversion to sucrose when paired with lithium toxicosis, even when these events are separated by 1 hr. These capacities, however, did not emerge simultaneously. Those necessary to detect and respond reflexively to sucrose emerged prior to those that contribute to the learned control of taste‐guided behaviors. It is argued that these age‐related dissociations in behavioral capacities reflect a caudal‐to‐rostral maturational sequence of components of the ascending gustatory system that are thought to underlie these capacities.
Nonnutritive, thermotactile induction of filial huddling in rat pups
Authors: Alberts Jeffrey R. , May Brad
Published: January 2005

Norway rat pups, 15 days of age and older, huddle preferentially with members of their own species. This normal filial response can be reassigned, however, by altering the olfactory characteristics of the mother. The present series of experiments was designed to isolate those aspects of maternal stimulation that establish the filial huddling preferences of rat pups. Results of two‐choice huddling tests indicated that daily, 4‐hr exposures to a perfumed foster dam induced filial preferences for odors associated with maternal care. Similar effects were also achieved with equal amounts of “mere exposure” (familiarization) to odors. Different kinds of odor‐experience pairings were evaluated with a within‐subject regime of alternating, daily exposures. It was found that preferences induced by maternal contact are stronger than those resulting from familiarization. We rejected the hypothesis that the nursing relationship is necessary or contributory factor in the establishment of the rat's filial attraction; preferences for odors associated with a nonlactating foster mother were as strong as those derived from maternal contact that included nutritive foster mother were as strong as those derived maternal contact that included nutritive nursing. Contact interactions with an inanimate, warm, scented tube induced preferences as strong as those induced by maternal care. It was concluded that thermotactile stimulation during mother‐young interactions induces olfactory preferences in the weanling rat.
Kittens as therapists: Social behavior sequences in isolated squirrel monkeys after exposure to young nonconspecifics
Authors: Huebner Douglas K. , King James E.
Published: January 2005

Squirrel monkeys that had been exposed to repeated separations from cloth surrogates were given continuous access to domestic kittens. Information‐theoretic measures showed that these monkeys exerted greater constraint on behaviors of adult feral squirrel monkeys than did monkeys who had not received previous kitten exposure. The latter monkeys displayed a behavioral encapsulation characterized by increased susceptibility to the constraint imposed by their own preceding behaviors and a decreased susceptibility to constraint from other monkeys' behavior. In addition, kitten‐reared monkeys displayed a hig level of positive social behaviors, particularly following noncohesive or divisive behaviors by another monkey.
Ontogenesis of learning. III. Variation in the rat's differential reflexive and learned responses to sound frequencies
Authors: Rudy Jerry W. , Hyson Richard L.
Published: January 2005

The ontogenesis of the rat's differential response to variation in sound frequency was investigated. Two behavioral procedures were employed: (a)a differential Pavlovian conditioning procedure that provided a means of inferering the pup's capacity to learn to respond differentially on the basis of sound frequency (e.g., 2000 Hz vs 900 Hz), and (b)a habituation‐generalization task that indexed the capacity to discriminate different sound frequencies from the pup's reflexive behaviour. Pups less than 17 days old failed to learn to respond differentially to a 2000‐Hz vs 900‐Hz tone (Experiment I, IIA, IIB, and III). In contrast, pups only 14 days old discriminated tones that differed by as little by as little as 200 Hz when the reflex‐habituation‐generalization procedure was employed (Experiment IV). This suggests that the reflexive and learned begaviors, Potentially controlled by sound frequency, are dissociated during ontogenesis, the former emerging prior to the latter. These data were interpreted within a neurobiological framework that related ontogenetic changes in behavioral capacity to a caudal‐to‐rostral maturational sequence in the ascending auditory system of the components that contribute to these capacities.
Ontogeny of the behavioral effects of lysergic acid diethylamide in cats
Authors: Trulson Michael E. , Howell Gailyn A.
Published: January 2005

The ontogeny of the behavioral effects of lysergic acid diethylamide (LSD) was examined in cats between the ages of 4 and 112 days postpartum. The kittens showed little LSD‐induced behavioral change prior to 14 days of age. By the age of 21 days, however, the kittens exhibited many of the behavioral signs characteristic of LSD‐induced behaviors in adult cats. These behaviors include limbflicking, abortive grooming, head‐shakes, grooming, and investigatory responses. In general, these behaviors began at a low frequency of occurrence, then increased rapidly with advancing age, reaching adult values by approximately 35–40 days of age, and remained relatively constant through 112 days postpartum. The time course for the behavioral effects following an acute injection of LSD showed the adult pattern, i.e., persisting for approximately 8 hr post‐injection, from their earliest appearance during ontogeny. Young kittens (21–42 days of age) were resistant to the development of tolerance following repeated administration of the drug. LSD was capable of eliciting certain behaviors, such as head‐shakes and grooming, well in advance of the age at which they normally appear spontaneously. This indicates that the neuronal and musculature substrata are developed for the performance of these behaviors long before the kitten naturally employs them.
Maternal contributions to the development of masculine sexual behavior in laboratory rats
Authors: Moore Celia L.
Published: January 2005

Maternal licking was manipulated by lining the nasal passages of rat dams with polyethylene tubing to interfere with their olfactory competence. Olfactory cues from pups elicit maternal licking and handling, particularly of anogenital regions, and dams with olfactory dificits were observed to lick their pups less. Mature male and female offspring of these dams and their controls were gonadectomized, treated with testosterone propionate, and tested for masculine sexual behavior. The male offspring of dams that provided less maternal licking had longer ejaculatory latencies, longer post‐ejaculatory intromission latencies, and longer inter‐intromission intervals than controls. Female offspring of the intubed dams performed fewer mounts and intromissions, had longer intromission latencies, and longer inter‐intromission intervals. It was concluded that stimulation from maternal licking contributes toward the development of a mechanism that underlies the timing of copulatory rate.