bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Performances of a full‐scale novel multiplate anaerobic reactor treating cheese whey effluent
Authors: Guiot S. R. , Safi B. , Frigon J. C. , Mercier P. , Mulligan C. , Tremblay R. , Samson R.
Published: December 2004

A 450‐m3 multiplate anaerobic reactor (MPAR) has been started‐up in April 1992 for treating wastewater (whey permeate and domestic wastewater) at the Nutrinor (Lactel) cheese factory in Chambord (Québec, Canada). The MPAR consists of four superimposed sections. The liquid flows upwards from one section to the next, while the gas is collected below each plate and evacuated through side‐outlets. The wastewater is concurrently distributed at the bottom of the first, second, and third sections, as 50%, 33%, and 17% of the total influent stream, respectively. Granular anaerobic sludge at an initial concentration of 30 kg of volatile suspended solids (VSS) per cubic meter of reactor liquid volume was used to inoculate the reactor. Under normal operation of the factory, the chemical oxygen demand (COD) concentration of the influent ranged from 20 to 37 kg COD m−3. The reactor organic loading rate (OLR) fluctuated between 9 and 14.7 kg COD m−3 d−1 for hydraulic retention times (HRT) maintained between 55 and 68 h. At the highest OLR, the MPAR showed an efficiency of 98% and 92% for soluble and total COD removal, respectively, and a methane production rate averaging around 4 m3 m−3 d−1.

Biomass‐specific activities ranged between 7 and 51, 1.3 and 8.5, 5.3 and 12.2, 60 and 119, and 119 and 211 mmol g−1 VSS d−1 for glucose, propionate, acetate, formate, and hydrogen, respectively. Average equivalent‐diameter of the granules was around 0.65 mm. The MPAR reactor generally showed a large capacity for solid retention with a biomass content between 32 and 37 kg VSS m−3. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Controlling enzyme‐catalyzed regioselectivity in sugar ester synthesis
Authors: Rich Joseph O. , Bedell Bruce A. , Dordick Jonathan S.
Published: December 2004

The rational control over enzyme‐catalyzed regioselectivity has been studied using sucrose acylation by vinyl esters in organic media as a model. Subtilisins BPN' and Carlsberg preferentially acylate at the 1′‐hydroxyl of sucrose with some acylation observed at the 6‐hydroxyl. The preference for the 1′‐hydroxyl is strongly affected by the hydrophobicity of the organic solvent and the chain length of the vinyl ester. Increasingly hydrophobic solvents and longer chain lengths lower the favorable formation of the 1′‐acylation and improve 6‐acylation. Molecular modeling of sucrose in the binding pocket of subtilisin BPN' shows that the 1′‐acylation is favored in solvents that can solvate sugars (such as pyridine) as the glucose moiety is exposed to the medium, whereas 6‐acylation leaves the entire sucrose molecule buried within the enzyme's binding pocket. Thus, 1′‐acylation is sterically more favorable than 6‐acylation. Increasingly hydrophobic solvents affect regioselectivity by changing the degree of solvation of the glucose moiety in the medium and forcing the sucrose 1′‐ester completely into the binding pocket. In a related modeling, the vinyl ester chain length was shown to modulate regioselectivity by controlling the bond angles between the resulting acylenzymes and the sucrose thereby affecting the positioning of the sucrose in the binding pocket of subtilisin BPN'. This study shows that control over enzymic regioselectivity can be achieved by rational choices of substrate and solvent. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Transformation capacities of chlorinated organics by mixed cultures enriched on methane, propane, toluene, or phenol
Authors: Chang Hsiao‐Lung , Alvarez‐Cohen Lisa
Published: December 2004

The degradation of trichloroethylene (TCE), chloroform (CF), and 1,2‐dichloroethane (1,2‐DCA) by four aerobic mixed cultures (methane, propane, toluene, and phenol oxidizers) grown under similar chemostat conditions was measured. Methane and propane oxidizers were capable of degrading both saturated and unsaturated chlorinated organics (TCE, CF, and 1,2‐DCA). Toluene and phenol oxidizers degraded TCE but were not able to degrade CF, 1,2‐DCA, or other saturated organics. None of the cultures tested were able to degrade perchloroethylene (PCE) or carbon tetrachloride (CC4). For the four cultures tested, degradation of each of the chlorinated organics resulted in cell inactivation due to product toxicity. In all cases, the toxic products were rapidly depleted, leaving no toxic residues in solution. Among the four tested cultures, the resting cells of methane oxidizers exhibited the highest transformation capacities (Tc) for TCE, CF, and 1,2‐DCA. The Tc for each chlorinated organic was observed to be inversely proportional to the chlorine carbon ratio (Cl/C). The addition of low concentrations of growth substrate or some catabolic intermediates enhanced TCE transformation capacities and degradation rates, presumably due to the regeneration of reducing energy (NADH); however, addition of higher concentrations of most amendments reduced TCE transformation capacities and degradation rates. Reducing energy limitations and amendment toxicity may significantly affect Tc measurements, causing a masking of the toxicity associated with chlorinated organic degradation. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Aqueous extraction of sugarcane bagasse hemicellulose and production of xylose syrup
Authors: Saska M. , Ozer E.
Published: December 2004

At the optimum level of severity, the aqueous extraction of sugarcane bagasse, an abundant agricultural resdue, gave, depending on the degree of comminution, 60% to 89% yield of xylose, most of it in the form of a water soluble xylan. A process for producing xylose‐rich syrups was conceived and tested, consisting of aqueous extraction, acid hydrolysis of the concentrated aqueous extract centrifugal clarification of the hydrolysate, and recovery of the acid by continuous ion exclusion. The cost estimate indicates operating costs on the order of $0.12 to $0.15/kg xylose, in the form of xylose‐rich molasses. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Studies on the lipozyme‐catalyzed synthesis of butyl laurate
Authors: Gandhi Neena N. , Sawant Sudhirprakash B. , Joshi Jyeshtharaj B.
Published: December 2004

The effects of temperature, speed of agitation, enzyme concentration, etc., on butyl laurate synthessis using Mucor miehei lipase (Lipozyme™) have been studied. Although the soluble enzyme was quite thermcstable in aqeous solution, it deactivated rapidly at and above 40°C in the presence of butanol. This enzyme immobilized on an anion‐exchange resin (Lipozyme™) showed enhanced stability (as compared to the soluble form) to denaturation by butanol under the same conditions. The denaturation of M. miehei lipase was found to be a function of the butanol concentration in the aqueous phase, and rapid denaturation takes place at the concentration corresponding to its saturation at that temperature. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Assessment of a disc stack centrifuge for use in mammalian cell separation
Authors: Kempken R. , Preissmann A. , Berthold W.
Published: December 2004

A prototype disc stack centrifuge was tested for the separation of mammalian cell cultures from 80‐ and 2000‐L fermentations. The clarification capacity for mammalian cells was excellent, but some smaller particles remained in the supernatant and reduced its usefulness for downstream processing. In order to identify the source of such particle formation, several parameters were assessed and minimum particle size for separation was calculated. An analysis of particle distribution was performed. Temperature and pressure effects inside the centrifuge bowl were measured. Some modifications of mechanical engineering can be suggested for the improvement of the use of standard disc stack centrifuges for mammalian cells. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
A cometabilic kinetics model incorporating enzyme inhbition, inactivation, and recovery: I. Model development, analysis, and testing
Authors: Ely Roger L, , Williamson Kenneth J. , Guenther Ronald B. , Hyman Michael R. , Arp Daniel J.
Published: December 2004

Cometabolic biodegradation prcesses are important for bioremediation of hazardous waste sites. However, these proceeses are not well understood and have not been modeled thoroughly. Traditional Michaelis–Menten kinetics models often are used, but toxic effects and bacterial responses to toxicity may cause changes in enzyme levels, rendering such models inappropriate. In this article, a conceptual and mathematical model of cometabolic enzyme kinetics i described. Model derivation is based on enzyme/growth‐substrate/nongrowth‐substrate interaction and incorporates enzyme inhibition (caused by the presence of a cometabolic compound), inactivation (resulting from toxicity of a cometabolic product), and recovery (associated with bacterial synthesis of new enbzyme in response to inactivation). The mathematical model consists of a system of two, nonlinear ordinary differential equations that can be solved implicitly using numerical methods, providing estimates of model parameters. Model analysis shows that growth substraate adn nongrowth substrate oxidation rates are related by a dimensionless constant. Reliability of tehy model solution prcedure is verifiedl by abnalyzing data ses, containing random error, from simulated experimentss with trichhloroethyylene (TCE) degradation by ammonia‐oxidizing bacterialunder various conditions. Estimation of the recovery rate contant is deterimined to be sensitive to intial TCE concentration. Model assumptions are evaluated in a companion article using data from TCE degradation experiments with amoniaoxidizing bacteria. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Selective separation of tryptic β‐casein peptides through ultrafiltration membranes: Influence of ionic interactions
Authors: Nau F. , Kerhervé F. L. , Leonil J. , Daufin G.
Published: December 2004

Peptide separation by selective membrane filtration has numerous potential applications such as production of peptides with biological activities or spectific enrichment in compounds acting as flavoring agents or as growth factors required by the fermentation industry. The retention of peptides arising from tryptic hdroysis of β‐casein using an M5 Carbosep membrane (molecular wieght cutoll = 10,000 D) has been studied. The peptides with known sequences were characterized by their molecular weight, isoelectric point, and hydrophobicity. Our experiments highlighted that their transmission involves mechanisms other than size exclusion as developed elsewhere. The effect of ionic interactions between peptides and membrance has been investgated by vrying pH, ionic strength of bulk, and electric potential of filtering material. The charge of both peptides and membrane plays an important role in the transmission, particularly with small size and high or lkow isoelectric point. Then, peptides with the same sign as the membrane have lower transmission than expected from the size xclusion model, whereas peptides with opposite sign have higher trnsmission than expected, and even higher than 1 with some of them. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
A kinetic model for product formation of microbial and mammalian cells
Authors: Zeng An‐Ping
Published: December 2004

Growth of microbial and mammalian cells can be classified into substrate‐limited and substrate‐sufficient growth according to the relative availability of the substrate (carbon and energy source) and other nutrients. It has been observed for a number of microbial and mammalian cells that the consumption rate of substrate and energy (ATP) is generally higher under substratesufficient conditions than under substrate limitation. Accordingly, the product formation under substrate excess often exhibits different patterns from those under substrate limitation. The extent of increase or decrease in product formation may depend not only on the nature of limitation and cell growth rate but also on the residual substrate concentration in a relatively wide range. The product formation kinetic models existing in literature cannot describe these effects. In this study, the Luedeking–Piret kinetic is extended to include a term describing the effect of residual substrate concentration. The extended model has a similar structure to the kinetic model for substrate and energy consumption rate recently proposed by Zeng and Deckwer. The applicability of the extended model is demonstrated with three microbial cultures for the production of primary metabolites and three hybridoma cell cultures for the production of ammonia and lactic acid over a wide range of substrate concentration. The model describes the product formation in all these cultures satisfactorily. Using this model, the range of residual substrate concentration, in which the product formation is affected, can be quantitatively assessed. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Competition between nitrate and nitrite reduction in denitrification by Pseudomonas fluorescens
Authors: Almeida J. S. , Reis M. A. M. , Carrondo M. J. T.
Published: December 2004

A pure culture of Pseudomonas fluorescens was used as a model system to study the kinetics of denitrification. An exponentially growing culture was harvested and resuspended in an anoxic acetate solution buffered with K/Na phosphate at pH values of 6.6, 7.0, 7.4, and 7.8. The temperature was kept at 28°C in all assays. Nitrate pulses of approximately 0.2 mg N/L caused nitrite to accumulate due to a faster rate of nitrate reduction over nitrite reduction. The rate of nitrate reduction was observed to depend on its concentration as predicted by the Michaelis–Menten equation. At nonlimiting nitrate concentrations, nitrite reduction was described by the same equation. Otherwise, nitrite reduction also depended on nitrate concentration. Consequently, nitrate and nitrite reductions compete with each other for the oxidation of common electron donors. A kinetic model for nitrate competitive inhibition of nitrite reduction is proposed. The model was used to interpret the nitrate and nitrite profiles observed at the four pH values: the optimum pH value was 7.0 in both cases; the affinity for nitrite was also not affected by the medium pH in the range of values 6.6 to 7.4 (K = 0.04 mg N/L); the affinity for nitrite was also not affected by the medium pH in the range of values 6.6 to 7.4 (K = 0.06 mg N/L), but it decreased sharply for the pH value of 7.8. Although the ratio between the two maximum reduction rates (V/V) is constant, nitrite accumulation depends on the medium pH value. Therefore, the regulation mechanism that shifts the electron flow between the two terminal reductases is readily reversible and does not change their relative maximum reduction rates. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Growth kinetics of glucose‐limited petunia hybrida cells in chemostat cultures: Determination of experimental values for growth and maintenance parameters
Authors: de Gucht Luuk P. E. , van der Plas Linus H. W.
Published: December 2004

With glucose‐limited continuous cultures of Petunia hybrida six steady states were obtained at specific growth rates varying from 0.0035 to 0.012 h−1 (corresponding with culture residence times varying from 285 to 85 h). The macromolecular and the elemental biomass composition which were determined in four steady states showed no major differences over the range of growth rates examined. During all six steady states specific subtrate and oxygen consumption as well as biomass and extracellular product formation rates were monitored. Moreover the specific activities of the mitochondrial cytochrome and alternative pathway were determined and used to estimate specific adenosine triphosphate (ATP) production rates. Data thus obtained were used in the determination of maintenance and true growth yield parameters. For the maintenance on glucose and ATP values of 0.0070 C‐mol/C‐mol/h and 0.034 mol/C‐mol/h were obtained, respectively. True yields of biomass on glucose and ATP were 0.50 C‐mol/C‐mol and 0.28 C‐mol/mol, respectively. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Two‐stage batch process for the production of ajmalicine by Catharanthus roseus: The link between growth and production stage
Authors: Schlatmann J. E. , Moreno P. R. H. , Sellés M. , Vinke J. L. , ten Hoopen H. J. G. , Verpoorte R. , Heijnen J. J.
Published: December 2004

The link between the growth stage and the production stage in a two‐stage batch process was investigated using (filtered) inocula from different periods of the stationary phase of the growth cycle. In the production stage, ajmalicine production by Catharanthus roseus in a 3‐L stirred tank reactor was induced with a high glucose concentration (80 g/L). Ajmalicine production in cultures started with cells from the late stationary phase was five times higher than in cultures started with cells from the early stationary phase. After transfer to the production stage, cells from the early stationary phase showed a transient increase in respiration and enzyme induction, followed by culture browning. In contrast, cells in the late stationary phase showed a typical induction pattern: constant respiration, and permanent enzyme induction. A striking similarity between the geraniol‐10‐hydroxylase (G10H) activity and the ajmalicine accumulation profile could be observed in all cultures, suggesting that G 10H regulated ajmalicine production in this investigation. The intracellular nitrate concentration was significantly higher in the inoculum showing a high ajmalicine production than in the inoculum with a low production. Consequently, nitrate may act as a marker for the start of the production stage: as soon as the nitrate is depleted in the growth medium secondary metabolism can be induced. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
In situ microscopy for on‐line characterization of cell‐populations in bioreactors, including cell‐concentration measurements by depth from focus
Authors: Suhr H. , Wehnert G. , Schneider K. , Bittner C. , Scholz T. , Geissler P. , Jähne B. , Scheper T.
Published: December 2004

A new technique is presented which allows the use of a front‐end sensor head for in situ and on‐line characterization of cell concentration and cell size during fermentation. An epifluorescence microscope is mounted in a port of a bioreactor viewing directly into the agitated broth. Still images from cells are generated using pulsed illumination. They are directly visualized on a monitor and used for automatic image analysis. The cell concentration and morphological information are determined by counting and evaluating the cell images with respect to their depth from focus characteristic. An in situ microscope was successfully tested during yeast fermentations and yielded results which correlated well with results from a hemocytometer. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Biological sulphide oxidation in a fed‐batch reactor
Authors: Janssen A. J. H. , Sleyster R. , van der Kaa C. , Jochemsen A. , Bontsema J. , Lettinga G.
Published: December 2004

This study shows that, in a sulphide‐oxidizing bioreactor with a mixed culture of Thiobacilli, the formation of sulphur and sulphate as end‐products from the oxidation of sulphide can be controiledinstantaneously and reversibiy by the amount of oxygen supplied. It was found that at sulphide loading rates of up to 2.33 mmol7/L · h, both products can be formed already at oxygen concentrations below 0.1 mg/L. Because the microorganisms tend to form sulphate rather than forming sulphur, the oxygen concentration is not appropriate to optimize the sulphur production. Within less than 2 h, the system can be switched reversibly from sulphur to sulphate formation by adjusting the oxygen flow. This is below the minimum doubling time (2.85 h) of, e.g., Thiobacillus neapolitanus and Thiobacillus 0,18 which indicates that one metabolic type of organism can probably perform both reactions. Under highly oxygen‐limited circumstances, that is, at an oxygen/sulphide consumption ratio below 0.7 mol · h−1 mol · h−1 thiosulphate is abundantly formed. Because the chemical sulphide oxidation results mainly in the formation of thiosulphate, it is concluded that, under these circumstances, the biological oxidation capacity of the system is lower than the chemical oxidation capacity. The oxidation rate of the chemical sulphide oxidation can be described by a first‐order process (k =−0.87 h−1).© 1995 John Wiley & Sons, Inc
The effective diffusion coefficient and the distribution constant for small molecules in calcium‐alginate gel beads
Authors: Øyaas Jorun , Storrø Ivar , Svendsen Hallvard , Levine David W.
Published: December 2004

The effective diffusion coefficient, De, and the distribution constant, Ki, for selected mono‐ and disaccharides and organic acids were determined in homogeneous calcium‐alginate gel with and without entrapped bacteria. Results were obtained from transient concentration changes in well‐stirred solutions of limited volume, in which the gel beads were suspended. The effective diffusioncoefficients and the distribution constants were estimated by fitting mathematical model predictions to the experimental data using a nonlinear model fitting program (MODFIT). Both single solute diffusion and multiple solute diffusion were performed. A small positive effect was obtained onthe values of De for the system of multiple solute diffusion; however, the values of Ki were not significantly influenced. For the nine solutes tested, De for 2% Ca‐alginate gel beads was found to be approximately 85% of the diffusivity measured in water. The effects on De and Ki, for lactose and lactic acid were determined for variations of alginate concentration, pH, temperature, and biomass content in the beads. De decreased linearly for both lactose and lactic acid with increasing cell concentration in the Ca‐alginate gel. Ki, was constant for both lactose and lactic acid with increasing cell concentration. De was significantly lower at pH 4.5 than at pH 5.5 and 6.5 for both lactose and lactic acid. Furthermore, De seemed to decrease with increased alginate concentration in the range of 1% to 4%. The diffusion rate increased with increasing temperature, and the activation energy for the diffusion process for both lactose and lactic acid was constant in the temperature range tested. © 1995 John Wiley & Sons Inc.
Nonlinear estimation of specific growth rate for aerobic fermentation processes
Authors: Cazzador Lorenzo , Lubenova Vellislava
Published: December 2004

The specific growth rate of the biomass, a very important parameter of almost every fermentation process, cannot be measured directly or estimated from related variables, as the concentrations of biomass, substrates, or products, due to the lack of reliable and cheap sensors. In this article a stable adaptive estimator of the specific growth rate is designed for those aerobic processes where the measurement of the oxygen uptake rate is available on‐line. This particular approach can be applied also for other reaction rates if the model of the process satisfies some very general assumptions, which make the dynamics of the measured reaction rate a nonlinear function only of two unknown parameters, the specific growth rate and its time derivative. With respect to a previous similar approach, the new estimator has one additional parameter and a different nonlinear structure. From the analysis of the dynamics of the estimation error, a tuning criterion is derived, by which the two different algorithms can be compared under similar conditions. Simulation results show a good performance of both estimators for various kind of processes and disturbances. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Hydraulic resistance and fouling of microfilters by Candida utilis in fermentation broth
Authors: Liew M. K. H. , Fane A. G. , Rogers P. L.
Published: December 2004

The hydraulic resistance and membrane fouling effects of Candida utilis in fermentation broth were investigated using Millipore PVDF 0.22‐μm membranes (GVWP and GVHP) in a stirred‐cell system at 50 kPa and 700 rpm. With the various components of broth, spent medium, which contains colloidal particles and macromolecules having sizes (0.32 to 2.67 μm) comparable with the membrane pores (actual range 0.26 to 0.63 μm), was found to be the major contributing factor to the membrane fouling by broth through pore plugging. This led the spent medium to exhibit the highest hydraulic resistance (Rsm of 5.8E + 12 m−1) and percentage flux loss (81.0%) when compared with either intact cells alone in buffer or to whole broth. Intact cells appeared to physically block and protect the pores without significant adhesion, because of the relatively hydrophilic nature of their cell walls (hydrophobicity of 5.9% at hour 36), resulting in the lowest hydraulic resistance (Rsbc of 7.5E + 11m−1) and percentage flux loss (19.3%).

However, the hydraulic resistance and percentage flux loss of broth increased as cells aged. This was attributed to the increase in particle loading (intact cells by 15.37%, released cell contents and cell fragments) and in the hydrophobicity of cell walls. Autoclaved broth, lysed broth and aged broth, which contained a larger portion of colloidal particles and released cell contents caused a more pronounced fouling effect. This was revealed by the absence of flux recovery after depressurization with continuous stirring, even when a hydrophilic membrane was used. Furthermore, the hydrophobicity of C. utilis was found to increase with yeast extract present in medium, and use of hydrophobic membranes helped enhance the fouling effect. Overall, the degree of irreversible membrane fouling could be revealed by the value of Rsm/Rt′ and the hydraulic resistance, which resulted from concentration polarrzation, could be revealed by the value of Rc/Rt′ where Rt = Rm + Rsm + Rc′ and Rm is the clean membrane resistance. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
A metabolic model of the biological phosphorus removal process: I. Effect of the sludge retention time
Authors: Smolders G. J. F. , Klop J. M. , van Loosdrecht M. C. M. , Heijnen J. J.
Published: December 2004

The biological phosphorus removal process is a process which depends basically on three internal storage compounds. Poly‐β‐hydroxybutyrate (PHB) produced during the anaerobic phase is used as substrate for biomass, polyphosphate, and glycogen formation. The reaction rates of the aerobic processes are primarily determined by the PHB content of the cells. This PHB content is highly dynamic due to the conversions during the anaerobic and aerobic phase of the cycle and the ratio between substrate addition and biomass present in the reactor. The amount of biomass present in the reactor is determined by the sludge retention time and growth rate. A metabolic model of the biological phosphorus removal process was developed and verified over a wide range of growth rates. The effect of different growth rates on the internal fractions of stored components was determined and described mathematically. One set of kinetic parameters was capable of describing the measured conversions of all components observed in the reactor as a function of the sludge retention time. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Novel function of guanidine hydrochloride in reverse micellar extraction of lysozyme from chicken egg white
Authors: Naoe Kazumitsu , Shintaku Yukie , Mawatari Yoko , Kawagoe Mikio , Imai Masanao
Published: December 2004

The efficiency of guanidine hydrochloride (GuHCl) addition in the suppression of gel formation and the extraction of lysozyme during reverse micellar extraction from chicken egg white was investigated. A low concentration of GuHCl in the feed permitted the successful extraction of lysozyme in its native form without gel formation, which is perceived as a novel function of GuHCl. The highest recovery and specific activity of lysozyme were obtained at a GuHCl concentration of 0.06 M in 25 mM AOT reverse micellar extraction from 20‐fold‐diluted natural chicken egg white. Lysozyme and ovalbumin CD spectra in the corresponding GuHCl aqueous solutions revealed no changes in the higher order structures of the proteins. Furthermore, the specific activity of lysozyme in the feed was well preserved in the GuHCl system. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.
Site‐Specific Cleavage—A Model System for the Identification of Lipid‐Modified Glutamate Residues in Proteins
Authors: Sawatzki Peter , Damm Ingo , Pierstorff Barbara , Hupfer Heike , Sandhoff Konrad , Kolter Thomas
Published: December 2004

Numerous proteins are modified post‐translationally after their biosynthesis at the ribosomes of the cell. One such modification, only poorly characterized to date, is the formation of lipid esters of glutamate side chains in the skin proteins of land‐living mammals; here a subset of very long chain fatty acids, ceramides and/or glucosylceramides, are bound through their ω‐hydroxy groups to structural proteins of the so‐called “cornified envelope” in the outermost layer of the skin, the stratum corneum. We report an approach for the identification of proteins containing ester‐modified glutamic acid residues and the determination of their positions within the peptide sequence, designed for mass spectrometric investigation of human skin proteins.
Zur Bestimmung und Prüfung von Dampf‐Flüssigkeits‐Phasengleichgewichten. I. Experimentelle Bestimmung von Phasengleichgewichten
Authors: Schäfer Waltraud , Stage Hermann
Published: December 2004

Die wesentlichen Methoden und Apparate zur experimentellen Phasengleichgewichtsbestimmung werden kritisch besprochen. In den später folgenden Teilen II und III werden dem Praktiker die Möglichkeiten zur Berechnung von Gleichgewichtsdaten aufgezeigt und die zur Verfügung stehenden Prüfverfahren für eine einfache und schnelle Beurteilung von vorgelegten Gleichgewichtsdaten angegeben.
Die Molekulardestillation im Laboratorium und in der Technik
Authors: Masch L.‐W.
Published: December 2004

Die geschichtliche Entwicklung der Molekulardestillation wird dargestellt. Anwendungen und Ergebnisse im Bereich der organischen Chemie werden behandelt. Die Einführung des Eliminierungsmaximums an Stelle des fehlenden Siedepunktes wird besprochen und am Beispiel einer Vitamin A‐ und D‐Destillation aus Lebertran erläutert.
Flüssigkeit‐Dampf‐Gleichgewichte in binären Systemen von Kohlenwasserstoffen verschiedenen Typs
Authors: Sieg L.
Published: December 2004

Im Folgenden werden besonders sorgfältige Gleichgewichtsmessungen an 15 binären Systemen von Kohlenwasserstoffen mitgeteilt.
Darstellung der Gleichgewichtskurve von Zweistoffgemischen als mathematische Kurve
Authors: Matz Werner
Published: December 2004

Auf Grund der Margulesschen Interpolationsformeln zur Berechnung der Dampfdrucke von Zweistoffgemischen bei konstanter Temperatur wird gezeigt, daß sich ganz allgemein der Trennfaktor als eine Exponentialfunktion mathematisch darstellen läßt. Ihr Exponent ist eine Funktion von Koeffizienten, deren Größe wichtige Schlüsse auf das allgemeine physikalisch‐chemische Verhalten von Zweistoffgemischen zu ziehen gestattet. Die mathematische Darstellung läßt sich auch auf die üblichen Gleichgewichtskurven bei konstantem Druck anwenden. Mehrere praktische Beispiele bekannter Kurven werden mathematisch dargestellt.
Grundlagen technischer Reaktionsführung. Zusammenwirken von Stoff‐ und Wärmetransport mit chemischen Umsetzungen
Authors: Wicke E.
Published: December 2004

Vier Vorträge auf der Informationstagung der Dechema und des VDI‐Fachausschusses für Verfahrenstechnik am 30. Mai 1951 in Frankfurt am Main.
Das Multiplikationsprinzip für Trenn‐ und Konzentrierungsvorgänge
Authors: Kuhn Werner
Published: December 2004

Das Multiplikationsprinzip für Trenneffekte wird am Beispiel der Destillation erläutert, und die entsprechenden Gleichungen für die Betriebsbedingungen werden angegeben. Sie lassen sich durch Anpassung der Parameter grundsätzlich auf alle nach dem Haarnadel‐Gegenstromprinzip ausgeführten Trennvorgänge übertragen.
Zur Rektifikation in Füllkörperkolonnen
Authors: Stuke Bernward
Published: December 2004

Es wird gezeigt, daß bei Füllkörperkolonnen der Übergangswiderstand des Stoffaustausches in der flüssigen Phase normalerweise nicht vernachlässigt werden darf. Die Beschaffenheit des Flüssigkeits‐films am einzelnen Füllköper ist von wesentlicher Bedeutung für die Trenneigenschaften einer Kolonne. Unregelmäßigkeiten des Films verringern die Kolonnenleistung in erheblichem Maße. Ihre Ausbildung hängt von der Art der Füllkörper, den Flüssigkeitseigenschaften, dem Destillationsdruck und der Kolonnenbelastung ab.
Gas‐ und Wasserdampf‐Absorption hochsiedender Flüssigkeiten bei Drucken unter 10 Torr
Authors: Oetjen G. W. , Gross F.
Published: December 2004

Die Verfahrenstechnik benutzt vielfach Methoden der Vakuumtechnik als Hilfsmittel. Ein Hauptproblem bei Verfahren im Druckgebiet unter 10 Torr ist der Transport großer Gas‐ und Dampfvolumina. Es wird eine Apparatur beschrieben, mit der man unter Ausnutzung dieser Tatsache sehr kleine Gasgehalte in Flüssigkeiten bestimmen kann.
Physikalisch‐chemische Grundlagen der technischen Reaktionsführung
Authors: Brötz Walter
Published: December 2004

Während der Hauptversammlung der Deutschen Bunsengesellschaft 1953 in Duisburg wurden unter dem Hauptthema „Die physikalisch‐chemischen Grundlagen der technischen Reaktionsführung”︁ durch zusammenfassende Vorträge und Originalmitteilungen Beiträge zum wissenschaftlichen Verständnis und zur technischen Beherrschung der Reaktionsapparate gebracht, die im folgenden zusammenfassend referiert werden

Die sechs zusammenfassenden Vorträge zum Hauptthema sowie eine Reihe weiterer fachlicher Vorträge sind veröffentlicht in Z. Elektrochem., Ber. Bunsenges. physik. Chem.57, Nr.7[1953]. Diesen Arbeiten ist auch der größte Teil der hier wiedergegebenen Bilder entnommen.
Kritischer Koeffizient, Dichte des gesättigten Dampfes und Verdampfungswärme. Untersuchungen über eine Erweiterung des Theorems der übereinstimmenden Zustände. Teil III
Authors: Riedel L.
Published: December 2004

Nach dem Theorem der übereinstimmenden Zustände in seiner erweiterten Fassung besteht eine eindeutige Beziehung zwischen dem kritischen Koeffizienten und dem kritischen Parameter, wofür eine der Erfahrung angepaßte Gleichung angegeben wird. Ebenso werden Tabellen aufgestellt, die die Bestimmung des Kompressibilitätsfaktors (der die Abweichungen des gesättigten Dampfes vom Zustand des idealen Gases angibt) und der durch die kritische Temperatur dividierten molaren Verdampfungswärme in Abhängigkeit von dem kritischen Parameter und der reduzierten Temperatur ermöglichen. Die Regeln von Cederberg und Hildebrandt zur Berechnung der Verdampfungsentropie werden vom Standpunkt des erweiterten Korrespondenzprinzips aus erörtert und verbessert bzw. widerlegt. Im Anschluß an eine einfache Formel für die Verdampfungswärme der Flüssigkeit am absoluten Nullpunkt wird auf die Bedeutung der Einführung des kritischen Parameters hingewiesen.
Untersuchungen über Rohrbündel‐Wärmeübertrager
Authors: Linke W.
Published: December 2004

Es wird über Messungen des mittleren Würmeüberganges und Druckverlustes im Anlauf der Rohrströmung unter Einströmungsbedingungen, wie sie bei Rohrbündeln mit verschiedener Rohrteilung vorliegen, berichtet, ferner über die zweckmäßige Formgebung und Dimensionierung der Hauben und Anschlußstutzen auf der Zu‐ und Abflußseite von Rohrbundeln. Abschließend werden Meßergebnisse über den im wesentlichen aus Warmeleitwiderstanden bestehenden Warmewiderstand von Karrosions‐ schutzschichten aus eingebranntem Kunstharzlack mitgeteilt.
Bestimmung kleiner Wassermengen in Folien und organischen Flüssigkeiten
Authors: Hoffmann Konrad , Fischer Lotte , Hofmann H.
Published: December 2004

Im nahen UR‐Gebiet zwischen 1 bis 2 μ läßt sich Wasser auf Grund von Absorptionsmessungen quantitativ bestimmen. Da in diesem Wellenlängenbereich sich zur spektralen Zerlegung noch Interferenzfilter und zum Nachweis PbS‐Photowiderstände verwenden lassen, wird die Meßapparatur relativ einfach und vielseitig verwendbar. Wasserschichten von 1μ Dicke und Wasserdampfkonzentrationen von 1 g/m3bei 2 m Meßstrecke geben Ausschläge von 1%, von denen noch 1/10 nachweisbar ist. Die Methode eignet sich zur Registrierung des Wassergehaltes von organischen Substanzen, z. B. Kunststoffen, sowie von flüssigem Chlor, SO2‐Röstgasen usw.
Rektifizierwirkung niedriger Füllkörperschichten
Authors: Edye E.
Published: December 2004

An einer Füllkörpersäule von 25 mm Dmr. und 60 mm Packungshöhe wurde die Abhängigkeit der Rektifizierwirkung von der Zusammensetzung und vom Mengenverhältnis beim Gemisch Benzol/n‐Heptan untersucht. Das Mengenverhältnis von Flüssigkeit zu Dampf in der Säule wurde vonF/D= 0,5 bisF/D= 2,0 verändert. Die Versuchsergebnisse zeigten eine starke Verbesserung der Rektifizierwirkung mit größer werdendem MengenverhältnisF/Dund eine Verschlechterung der Rektifizierwirkung an beiden Enden des Konzentrationsbereiches. Diese Ergebnisse werden in weiten Belastungsbereichen durch eine mit Hilfe theoretischer Überlegungen aufgestellte empirische Gleichung erfaßt. Auf Grund dieser Gleichung konnte der Widerstand, den der Stoffaustausch bei der Rektifikation findet, in die Einzelwiderstände für Flüssigkeit und Dampf aufgeteilt werden. Es ergab sich, daß etwa 75% des Widerstandes auf der Dampfseite liegen.
Über die Verwendung von Sauerstoff für chemische Reaktionen
Authors: Wurster C.
Published: December 2004

Sauerstoff wird zwar in zahlreichen wichtigen chemischen Prozessen seit langem benutzt, doch erst das Linde‐Fränkl‐Verfahren schuf um 1930 die Grundlagen zur Verwendung des Sauerstoffes als echtem chemischen Rohstoff. Gegenüber der sonst bei chemischen Prozessen verwendeten Luft bietet Sauerstoff zahlreiche Vorteile, wie Wegfall des Ballast‐Stickstoffes und höhere Verbrennungstemperaturen bei größerer Reaktionsgeschwindlgkeit. Nicht nur die Eisen‐ und Stahlindustrie hat daraus Nutzen gezogen, sondern vor allem die technische Chemie. Die katalytische Oxydation von Chlorwasserstoff mittels Sauerstoff ist gegenüber der Salzsäure‐Elektrolyse konkurrenzfähig geworden. Die Oxydation von Schwefelkiesen oder elementarem Schwefel gibt die Möglichkeit, hochprozentiges SO2 bzw. SO3 erzeugen zu können. Auch die katalytische Ammoniak‐Oxydation konnte verbessert werden. Das Sauerstoffthermische Calciumcarbid‐Verfahren liefert nicht nur vorteilhaft CaC2, sondern als Nebenprodukt fast reines Kohlenmonoxyd. Die Vergasung von Brennstoffen nach dem Winkler‐Prinzip bzw. BASF‐Flesch‐DEMAG‐Verfahren oder Lurgi‐Druckgasverfahren hat überragende Bedeutung erlangt. Die Methan‐Oxydation hat sich auf Grund von Erdgasvorkommen auch in Deutschland sprunghaft entwickelt. Äthan, aber auch andere gasförmige oder sogar flüssige gesättigte Kohlenwasserstoffe können partiell zu Äthylen und anderen niederen Olefinen oxydiert werden. Auch die Oxydationsverfahren von Acetaldehyd zu Essigsäre bzw. Essigsäureanhydrid konnten verbessert werden. Der vorliegende Beitrag gibt einen zusammenfassenden Überblick.
Ursachen der Korrosion. Übersichtsbericht II
Authors: Grubitsch Heribert
Published: December 2004

In einem früheren Übersichtsbericht

H. Grubitsch, Ursachen der Korrosion, Teil I, diese Ztschr. 27, 287‐98 [1955]. Die Kapitel, Gleichungen, Bilder, Tabellen und Fußnoten sind in Teil I und II durchlaufend numeriert. (Vgl. a.W. Machu, diese Ztschr.27, 403 [1955].

wurden die neueren Erkenntnisse über Art und Ursachen der Korrosion, insbesondere die Anlauf‐ und Zundervorgänge im System Metall/Gas, sowie die Thermodynamik der Korrosionsvorgänge behandelt. In dem vorliegenden Bericht werden die Korrosionsvorgänge im System Metall/Lösung besprochen, wobei vor allem auf die Erscheinungen und Grundlagen der Primärreaktionen der Säurekorrosion eingegangen wird. In einem weiteren, abschließenden Bericht soll die Korrosion in neutralen Elektrolytlösungen behandelt werden.
Dichtewaage. I. Konstruktion und Anwendungsmöglichkeiten
Authors: Clasen Hermann
Published: December 2004

Es wird eine sehr einfache Waage beschrieben, mit der die Dichten von Flüssigkeiten bei Raumtemperatur mit einer Genauigkeit von ± 10−3 g · cm−3 schnell bestimmt werden können und die den Aräometern gleicher Genauigkeit gemäß DIN 12 791 hinsichtlich Substanzbedarf, Dichtebereich, Anwendbarkeit auf zähflüssige Substanzen und Anschaffungspreis überlegen ist. Außerdem lassen sich bei Raumtemperatur die Erstarrungsdichten fester Stoffe ermittlen. Mit einer abgewandelten Apparatur lassen sich die Dichten koexistierender flüssiger und dampfförmiger Phasen und die Temperaturen messen. Diese Methode zur Dichtemessung zeichnet sich durch Einfachheit, geringen Substanzbedarf und großen Temperatur‐ und Dichtebereich aus.
Erfahrungen mit Trockenlaufkompressoren in Säurebetrieben
Authors: Vogel Karl
Published: December 2004

Auf dem Gebiete der Säure‐Kompressoren ohne Zylinderschmierung liegen heute Erfahrungen vor, die sich über Zeiträume von einem Jahr bis zu drei Jahren erstrecken. Über das durchaus positive Ergebnis dieser Erfahrungen wird berichtet.
Eine neue Ultrazentrifuge und neue Laboratoriumszentrifugen
Authors: Wiedemann E.
Published: December 2004

Anläßlich der ACHEMA XI konnte der Verfasser im Plenarvortrag vom 18. Mai 1955 über die Entwicklung und die Anwendungen eines neuen Zentrifugen‐Typs berichten, der die Konstruktion einer neuen Ultrazentrifuge und neuer Laboratoriumszentrifugen ermöglichte. Diesen Maschinen ist ein äußerst ruhiger Lauf, eine große Unempfindlichkeit gegenüber ungleichem Beladen und eine sehr gute Temperaturkonstanz bei sehr hohen Normalbeschleunigungswerten gemeinsam, so daß die Anwendungsbereiche erweitert werden konnten. Die Ultrazentrifuge, die eine weitgehende Bedienungsautomatik aufweist, erreicht Normalbeschleunigungen von 300 000 g, ist für präparative Versuche und analytische Messungen eingerichtet und erlaubt bei diesen erstmals die Anwendung der empfindlichsten Interferenz‐Meßverfahren. Die Laboratoriumszentrifugen, die ebenfalls mit Bedienungserleichterungen ausgestattet sind, errejchen in Luft Normalbeschleunigungen von 40 000 g und erlauben dank ihrer guten Temperaturkonstanz über die präparative Arbeit hinaus erstmals auch einfache quantitative Messungen.
Chemische Umsetzungen zwischen Gasen und Dampfkessel‐Werkstoffen
Authors: Wickert K. , Pilz H.
Published: December 2004

Es wird über die Temperaturabhängigkeit der Rauchgaskorrosion berichtet und über eine aus dieser Abhängigkeit abgeleitete Taupunktskurve der Schwefelsäure. Weiter werden einige chemische Umsetzungen zwischen Gasen im Feuerraum des Kessels mit Stählen und das Verhalten des Ammoniaks im Wasserdampfraum des Kessels beschrieben.
Methoden und Ergebnisse der modernen Einkristallzüchtung. Teil II. Spezielle Züchtungsverfahren
Authors: Neuhaus A.
Published: December 2004

Als Wege zur Züchtung von Einkristallen bieten sich grundsätzlich alle allgemeinen Methoden des Kristallisierens an, die gewöhnliche Lösungszüchtung, die Hydrothermal‐Züchtung, die Züchtung aus Schmelzen, die Züchtung nach dem Verneuil‐ oder dem Flammenschmelz‐Verfahren, die Züchtung aus gasförmiger Mutterphase, die Züchtung durch Rekristallisation im festen Zustand und die elektrolytische Kristallisation. Alle diese Züchtungen, die nachfolgend beschrieben werden, sind auch, allerdings mit sehr unterschiedlichem Erfolg, technisch benutzt worden.
Gasdispergierung in Flüssigkeiten durch Düsen bei hohen Durchsätzen
Authors: Siemes W. , Günther K.
Published: December 2004

Beim Hineinschießen eines Gasstrahls in eine Flüssigkeit aus einer Düse entstehen viele verschieden große Gasblasen. Durch Verteilungskurven kann charakterisiert werden, wie sich die Blasen oder die diesen zukommenden Eigenschaften auf die verschiedenen Blasengrößen verteilen. Solche Verteilungskurven wurden aufgenommen bei Variation von Düsenweite, Gasdurchsatz, Flüssigkeitsviscosität und Grenzflächenspannung. Als Kennzahl kann die spezifische Oberfläche angesehen werden (Gesamtoberfläche der entstandenen Blasen/Gesamtvolumen); zu ihrer Abschätzung werden einige Regeln angegeben.
Gaschromatographie und extraktive Destillation
Authors: Röck H.
Published: December 2004

Die Verteilungsgaschromatographie ist ebenso wie die extraktive Destillation als ein Verfahren der angewandten Mischphasenthermodynamik zu charakterisieren. Gute Trennungen können entweder durch leistungsfähige Kolonnen (Problem der Verfahrenstechnik) oder durch geeignete Wahl der stationären Phase bzw. der Zusatzkomponenten (Problem der angewandten Mischphasenthermodynamik) erzielt werden. Durch richtige Kombination beider Prinzipien wird praktisch jedes Trennproblem gelöst werden können. Im folgenden werden die Zusammenhänge zwischen der Verteilungsgaschromatographie und der extraktiven Destillation diskutiert und durch experimentelle Beispiele erläutert.
Begasung von Flüssigkeiten durch poröse Sintermetalle
Authors: Siemes W. , Borchers E.
Published: December 2004

Zur gleichmäßigen Begasung von Flüssigkeiten in Behältern lassen sich poröse Materialien in Form von Platten oder Kerzen verwenden, durch die Gas eingeblasen wird. Bekannt ist die Verwendung von keramischen Filtern für solche Zwecke. In der vorliegenden Arbeit wird über die Begasung durch poröse Sintermetalle berichtet. Untersucht wird die Abhängigkeit der Größe der entstehenden Blasen von der Porengröße und dem Durchsatz für Wasser und einige wäßrige Lösungen sowie der Druckverlust bei der Blasenbildung.
Beeinflussung der elektrostatischen Aufladung strömender Kohlenwasserstoffe durch Fremdsubstanzen
Authors: Hampel Bruno , Luther Horst
Published: December 2004

Die elektrostatische Aufladung von gereinigtem n‐Heptan wurde in Abhängigkeit von Art und Menge verschiedener Zusätze (Alkohole, Peroxyde, Fettsäuren, Ester, Amine, Mercaptane, Silicone) gemessen. Der Aufladestrom war in dem Bereich von 10‐18bis 10‐11Ω‐1cm‐1der Leitfähigkeit des Systems proportional. Die elektrostatische Aufladung technischer Kohlenwasserstoff‐Fraktionen wurde im wesentlichen durch Oxvßationsprodukte hervorgerufen.
Rationelles Konstruieren verfahrenstechnischer Apparate
Authors: Rodenacker W.
Published: December 2004

Absicht der Arbeit ist es, zu zeigen, daß man zu neuen konstruktiven Lösungen selbst bekannter Aufgaben gelangen kann, wenn man vom physikalischen Geschehen in den verfahrenstechnischen Apparaten ausgeht. Diese Richtung wird in allen Ländern bei solchen Neuentwicklungen verfolgt, deren hohe Kosten zu einer Rationalisierung der konstruktiven Arbeit Anlaß geben. Die Rationalisierung besteht einmal in der wissenschaftlichen Ordnung aller zu beachtenden Gesichtspunkte, zum anderen darin, daß man die konstruktive, vom physikalischen Effekt ausgehend, sucht. Das methodische Denken bereitet das Konstruieren vor, das stets eine schöpferische Leistung bleiben wird.
Wägungen unter veränderlichen Bedingungen mit der Vakuumwaage
Authors: Cordes J. F.
Published: December 2004

Seit einigen Jahren steht eine Vakuumwaage zur Verfügung, die gleichzeitig als Thermowaage benutzt werden kann. Die Mechanik einer normalen Analysenwaage ist so angeordnet, daß sie, unter einer Glasglocke stehend, unter einen beliebigen Unterdruck – bis zum Hochvakuum – gesetzt werden kann, aber gleichzeitig der Kontrolle eines Beobachters zugänglich ist. Die besonderen Eigenschaften der Vakuumwaage werden beschrieben und einige Hinweise auf die vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten bei wissenschaftlichen und technischen Problemen gegeben.
Schwerwasser‐Gewinnung durch das H2S/H2O‐Zweitemperatur‐Austauschverfahren
Authors: Weiss G.
Published: December 2004

Bei der Pintsch Bamag AG wurden Anfang 1956 Arbeiten zur Entwicklung eines Schwerwasser‐Gewinnungsverfahrens nach dem Prinzip des chemischen Zweitemperatur‐Austausches zwischen Schwefelwasserstoffgas und Wasser aufgenommen. Über einen Teil dieser Arbeiten und über die Projektierung einer großtechnischen Versuchsanlage zur Erzeugung von 0,5 † D2O pro Jahr wird im folgenden berichtet.
Stoffaustausch und Reaktionsgeschwindigkeit bei der Ammoniak‐Synthese und beim Luftgasprozeß
Authors: Kopper H.‐H. , Wicke E.
Published: December 2004

Es wird gezeigt, daß der Stoffaustausch‐Widerstand zwischen Gasstrom und (äußerer) Katalysatoroberfläche bei der Ammoniak‐Synthese praktisch keinen Einfluß auf den Verlauf der chemischen Umsetzung ausübt. Bei der Kohlendioxyd‐Vergasung von Koks (Luftgasprozeß) ist dieser Widerstand nur unter speziellen Bedingungen für den stofflichen Umsatz von Bedeutung. Die Ergebnisse lassen es als untunlich erscheinen, die auf Grund des Stoff‐ und Wärmeaustausches für Phasenübergänge entwickelten Methoden auf diese heterogenen chemischen Umsetzungen zu übertragen, wie es kürzlich versucht wurde.