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Kinetics, Equilibrium, and Isotherm of the Adsorption of Chlorine by TDRP
Authors: Timothy Elles , Khaled Elsousy , Erric Evans 
Published: December 2013

Abstract
Adsorption of Cl2 out of aqueous media by TDRP (tire derived rubber particles) was investigated. For this propose batch system and sodium hypochlorite solutions were used on controllable conditions. The kinetic data were followed more closely to the pseudo-first-order model, the adsorption rate and the effecting parameters such as substrate initial concentration, the TDRP relative quantity, temperature, pH and ionic strength; were studied. The saturation equilibrium and the related parameters (initial concentration, temperature and pH) were also studied. The adsorption isotherm was established and compared to the activated carbon adsorption isotherm. Linearized Langmuir and Freundlich models were tried to estimate the adsorption constants. It was estimated through this study that the adsorption rate is positively affected by rising temperature, adsorbent concentration, TDRP relative quantity, and acidity. The adsorption equilibrium was shifted towards higher adsorption capacity by substrate concentration, temperature and acidity. The adsorption data could be applied to Freundlich and Langmuir and fitted more with Freundlich model. Activation enthalpy of adsorption, the adsorption thermodynamic parameters, the Freundlich and Langmuir constants were obtained.
Alkyl Poly Glucosides (APGs) Surfactants and Their Properties: A Review
Authors: Geetha Daz , Tyagi Rashmi 
Published: December 2013

AbstractAlkyl polyglucosides are non-ionic surfactants consisting of a hydrophilic saccharide moiety and a hydrophobic fatty alkyl chain. They are synthesized from renewable raw materials and have excellent ecotoxicological profiles and are readily biodegradable. The alkyl polyglucosides are mixtures of homologues, anomers and isomers. The alkyl polyglucosides with a longer alkyl chain biodegrade faster than those with a shorter one. The short to medium alkyl chain containing alkyl polyglucosides are water soluble. They exhibit favorable wetting and surface tension reduction, electrolyte and hard water tolerance, great stability in wide pH range, synergism with other surfactants and act as hydrotropes and dispersants. The dermatological, toxicological, mildness and high compatibility to skin make alkyl polyglucosides superior to all other existing surfactants. They show good functionality in various applications like detergents, food emulsifiers, cosmetic surfactants, industrial emulsifiers and pharmaceutical granulating agents.
Adsorptive Removal of Ni2+from Aqueous Solution by Low Cost Cellulosic Adsorbent-Adsorption Kinetics and Isotherm Study
Authors: Alam Sultan , Noor-ul-Amin  , Najeeb-ur-Rehman  , Ullah Azmat 
Published: December 2013

AbstractAdsorptive removal of Ni2+from aqueous solution by low cost cellulosic adsorbent was investigated with respect to adsorption kinetics and adsorption isotherm. Adsorbent was characterized by BET surface area, SEM, EDX, FTIR and Zeta potential technique and reported earlier. The surfaces contain carbonyl and hydroxyl functional groups, which act as binding sites for Ni2+ion. Adsorption kinetics of Ni2+was tested by first order, Elovich, parabolic diffusion and Bangham kinetic equations. Thermodynamic parameters like ΔH≠, ΔS≠and ΔG≠were calculated from the kinetic data. The rate of adsorption was high at high adsorption temperature. Positive values of ΔS≠reflect some structural exchange among the active site of the adsorbent and metal ion. Freundlich, Langmuir, Temkin isotherms and distribution coefficient were found fit to the adsorption isotherm data.
Thermogravimetric Analysis of Copper(II) soaps Derived from Azadirecta indica (Neem) and Pongamia pinnata (Karanj) Non-Edible Oils
Authors: Sharma Rashmi , Heda Lal Chand , Joram Anju 
Published: December 2013

AbstractCopper(II) soaps derived from Neem (CN) and Pongamia (CP) non-edible oils have been thermally analyzed using TGA technique to determine their energy of activation. IR and NMR spectroscopic studies have been also done earlier. The copper soaps derived from these oils show a single step thermal degradation corresponding to saturated, monounsaturated and polyunsaturated fatty acid components of the non-edible oils. Various equations like Coats-Redfern, Horowitz-Metzger, Broido equations were applied to evaluate the energy of activation. The values of activation energy are observed to be in the following order for all these soaps: CN > CP. CP is observed to be more stable than CN due to its higher activation energy.
Release and Rheological Properties of Topical Drugs
Authors: Vitková Zuzanna , Oremusová Jarmilla , Herdová Petra , Kodadová Alexandra 
Published: December 2013

AbstractThe paper deals with the kinetics of liberation of chlorhexidine dihydrochloride (CHH) from chitosan-based hydrogels in the presence of the substance with antiseptic effect, namely benzethonium chloride at the temperature range 25 – 40 °C. The concentration of the CHH in the system was 0.1 % (w/w). The used benzethonium chloride was in concentration range of 0.1 – 1.0 % (w/w). It was found that the release of CHH is influenced by both factors: the concentration of benzethonium chloride and temperature. The release rate constants increase with increasing temperature and decrease with increasing concentration of benzethonium chloride in hydrogels. The activation energy of the release of the substance CHH from hydrogel is higher for hydrogels with higher content of benzethonium chloride. The activation energies of the benzethonium chloride release from the prepared hydrogels were virtually the same.
Cost Effective Procedures for Extremely Efficient Synthesis of Environmental Friendly Surfactants
Authors: Shah Afzal , Shah Azhar Hussain , Shams-ul-Mahmood  , Ullah Imdad , Zia-ur-Rehman  
Published: December 2013

Abstract
Für die Synthese von Tensiden mit bestimmten Eigenschaften werden verschiedene Vorgehensweisen der Synthese ausgearbeitet. In der gegenwärtigen Arbeit werden einige kostengünstige Vorgehensweisen mit reduzierter Anzahl an Reaktionsschritten zur äußerst effizienten Synthese biologisch abbaubarer und umweltfreundlicher Tenside diskutiert. Die in diesen Methoden verwendeten Ausgangsmaterialien stammen aus ökonomisch günstigen Quellen wie Monosacchariden, Harzsäuren, Fettsäuren etc. Kosten entstehen dann nur noch aufgrund des Einsatzes von Lösemitteln und Spezialreagenzien. Obwohl viele Naturprodukte bereits jetzt schon erhältlich sind, sind nur einige wenige für die Umsetzung zu Tensiden geeignet. Die Diskussion über die Herstellung von verschiedenen Tensiden für gängige Produkte ergibt sich aus der Tatsache, dass kein gutes Universaltensid für jede potentielle Anwendung erhältlich ist.
Surface and Interfacial Performance of Unsaturated Octadecyl Carboxybetaine
Authors: Dong Shuangjian , Li Yunling , Niu Jinping , Liu Xiaochen 
Published: December 2013

Abstract
The surface tension of the unsaturated octadecyl carboxybetaine aqueous solution, and the interfacial tension between crude oil and surfactant solutions prepared by formation water were measured. Meanwhile, solutions of the corresponding saturated octadecyl carboxybetaine were prepared and determined for comparison. The effect of surfactant concentration, Na+ concentration, and Ca2+ concentration on the interfacial behavior of crude oil-water were investigated in detail. The results showed that the critical micelle concentration of unsaturated octadecyl carboxybetaine was higher but the surface tension at critical micelle concentration was lower than the corresponding saturated octadecyl carboxybetaine. Compared to the saturated betaine, the interfacial tension of unsaturated octadecyl carboxy betaine could reach to ultralow values (10–3 mN · m–1) at lower surfactant concentration and at higher Na+ concentration and Ca2+ concentration.
Novel Diphenyl Methane Based Quaternary Ammonium Surfactants: Synthesis, Surface Properties and Antimicrobial Activity
Authors: Kassem Tawfik M. , El-Sawy Abdallah A. , Mohamed Ammona S. , Mohamed Dalia E. , Abdelhafiz Fatma M. 
Published: December 2013

Abstract
A homologous series of cationic gemini diphenyl methane quaternary ammonium salts have been synthesized via chloromethylation of diphenyl methane followed by quaternization using tertiary amines with different chain length. The chemical structures of the prepared surfactants were confirmed using different spectroscopic techniques including, FTIR and 1H-NMR spectra. Surface activity of these compounds have been thoroughly studied and their surface properties including surface and interfacial tension, emulsification power, critical micelle concentration, effectiveness, efficiency, maximum surface excess and minimum surface area were determined. The new synthesized surfactants were screened as antimicrobial agents against different strains of bacteria, yeast and fungi.
The Long-Term Study of the Surfactant Degradation in a Constructed Wetland
Authors: Šíma Jan , Havelka Michal , Diáková Kateřina 
Published: December 2013

Abstract
A horizontal subsurface flow constructed wetland was studied with respect to its capability to remove surface active compounds from municipal wastewater. The long-term aspect (five years) of the study is emphasized. The degradation efficiency reached 82.3 and 98.5% in the case of anionic and nonionic surfactants, respectively. All data were processed using multivariate statistical analysis. The removal efficiency of anionic surfactants depended mainly on the flow rate of the influx (multiple R2 of 0.300). A significant effect of redox potential was observed in the case of nonionic surfactants (multiple R2 of 0.812). No systematic decrease of the surfactant degradation efficiency was observed. The constructed wetland can serve as a suitable natural alternative to clean the wastewater generated by small communities.
Dynamic Interfacial Tension Behavior of Alkyl Amino Sulfonate in Crude Oil-Brine System
Authors: Ren Zhao Hua , Luo Yue 
Published: December 2013

Abstract
The compatibility of surfactants, a series of alkyl amino sulfonate containing various the length of alkyl chain (dodecyl, tetradecyl, hexadecyl and octadecyl, developed in our laboratory), with formation water matching the Xinjiang Oil Field reservoir water and the dynamic interfacial tensions (DIT) behaviors between the crude oil and the formation water for a number of alkaline flooding systems were measured. These surfactants are found to be well compatible with formation water up to 0.10 g L−1 surfactant concentration, especially Dodec-AS and Tetradec-AS show a good compatibility with formation water over the full range of surfactant concentration investigated (0.01–0.20 g L−1). All surfactants exhibit the dynamic interfacial tension behavior, and can reach and maintain low interfacial tension at very low concentration. The time for reaching the equilibrium DIT (DITeq) is longer for surfactant with stronger lipophilicity, e.g. octadecyl-AS. It is interestingly found that the ratio value between DITeq and the tension at crude oil/reservoir water interface in the absence of surfactant is in the range of 10−4–10−3 mN m−1, accordingly based on which and the previous results, four surfactants individually or with other additives together may become potent candidates for enhanced oil recovery. Fortunately, the alkyl amino sulfonate combinational systems without alkali designed by our group can reduce the interfacial tension even to 10−4 mN m−1 at very low surfactant concentration. These surfactants or their systems have characteristic of “Green”, in addition to the excellent salt-tolerance and the less expensive cost for enhanced oil recovery, and therefore they are good oil-displacing reagents for enhanced oil recovery.
Research on the Emulsifying Ability of Surfactants in Crude Oil
Authors: Chen Lifeng , Zhao Xiutai , Wang Zengbao , Tang Jinyu , Feng Baohua , Tang Mingguang 
Published: December 2013

Abstract
A novel colorimetric method to measure the emulsifying ability of surfactants for crude oil has been proposed. The emulsifying ability of five surfactants for two kinds of crude oil was determined at different temperatures and salinities. The oil-water interfacial tension, particle size distribution of emulsion, emulsion stability and ability of reducing viscosity by emulsifying were investigated at the corresponding condition. The results show that there is no correlation between emulsifying ability and HLB value of surfactants. The property of crude oil has a certain impact on the emulsifying ability, and the interfacial activity is the main influencing factor on it. The emulsifying ability is affected obviously by temperature. At first it increases and then it decreases with rising temperature. Inorganic salts of low concentration are beneficial to enhance the emulsifying ability. The emulsifying ability has negative correlation with the particle size of emulsion, and positive correlation with the ability of reducing viscosity by emulsifying. There is no inevitable relation between emulsifying ability and emulsion stability.
Selection of Promoter and Micellar Catalyst for Chromic Acid Oxidation of Tartaric Acid in Aqueous Medium at Room Temperature
Authors: Mukherjee Kakali , Ghosh Sumanta K. , Nandi Rumki , Ghosh Aniruddha , Saha Indrajit , Saha Rumpa , Saha Bidyut 
Published: December 2013

Abstract
Chromic acid oxidation of tartaric acid in aqueous acid media produces glycolaldehyde very sluggishly at room temperature. Suitable combination of promoter (2,2′-bipyridine and 1,10-phenanthroline) and micellar catalyst (sodium dodecyl sulphate, cetylpyridinium chloride, triton X-100) enhances the rate of reaction to almost 14-fold. Observation showed that anionic surfactant (SDS) and nonionic surfactant (TX-100) accelerates the process but cationic surfactant (CPC) retards the reaction. The efficient combination for the production of glycolaldehyde from tartaric acid is found to be 1,10-phenanthroline and SDS.
Spezielle röntgenographische Mikrobeugung
Authors: Bauch Jürgen , Ullrich Hans-Jürgen 
Published: December 2013

KurzfassungEs gibt weltweite Anstrengungen, Mikrobereiche kompakter Proben mittels Röntgenmikrobeugungsverfahren („X-ray Microdiffraction“) zu untersuchen. Die synchrotron- bzw. elektronenstrahlangeregte KOSSEL-Technik (Teil 1) und die neu entwickelte Röntgen-Drehschwenk- Technik (Teil 2) werden als spezielle röntgenographische Verfahren vorgestellt und hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten und Grenzen verglichen. Ausgehend vom Prinzip der Entstehung und des Informationsgehaltes dieser Interferenzen werden Auswertungsmethoden und ausgewählte Anwendungen im Mikrobereich wie die Präzisionsgitterkonstantenbestimmung, die Einzelkorn-Orientierungsbestimmung sowie die Eigenspannungsanalyse II. und III. Art an Werkstoffbeispielen beschrieben. Erstmalig wird ein neu entwickeltes „KOSSEL-EBSD-REM-Multifunktionssystem“ vorgestellt.
Dauerfestigkeit von Radsatzwellen und Eisenbahnrädern
Authors: Hug Joachim , Runzer Veronika , Traupe Markus , Zenner Harald , Esderts Alfons 
Published: December 2013

Kurzfassung
Für die Auslegung von Radsätzen und deren sicheren Einsatz in Eisenbahnfahrwerken ist die Verifizierung der Dauerfestigkeit in der Berechnung und dem Versuch ein wesentliches Kriterium. Radsatzwellen werden nach den europäischen Normen EN 13103 und EN 13104 dimensioniert. Prüfungen und Messungen nach normierten Standards werden nur teilweise durchgeführt. Für eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse aus Messungen, Versuchen und Berechnungen gemäß allgemeiner Richtlinien, wie z.B. FKM-Richtlinie, Euro-Codes etc., sind diese experimentellen Nachweise jedoch unumgänglich. Im Beitrag sollen verschiedene Prüfverfahren vorgestellt, Bewertungsmöglichkeiten aufgezeigt und ein Konzept einer innovativen Prüftechnik präsentiert werden.
Schweißen artfremder Werkstoffpaarungen
Authors: Krüger Sebastian , Wagner Guntram , Eifler Dietmar 
Published: December 2013

Kurzfassung
Das Ultraschallmetallschweißen ist in vielen Bereichen der metallverarbeitenden Industrie etabliert. So werden beispielsweise Heizungsrohre, Airbagsprengkapseln, aber auch Litzen von PKW-Kabelbäumen in großen Stückzahlen ultraschallgeschweißt. Seit einigen Jahren können mit diesem Verfahren auch artfremde Werkstoffpaarungen zwischen Glas bzw. Keramik und Metall hergestellt werden. Die dabei gewonnenen Erfahrungen werden neuerdings ebenfalls genutzt, um nicht nur Glasbauteile sondern auch Glasfasern durch Ultraschallenergie mit metallischen Komponenten zu verschweißen.
Druckmittelspannungen
Authors: Rörup Jörg 
Published: December 2013

Kurzfassung
Zur Untersuchung des Einflusses der Mittelspannungen auf das Schwingfestigkeitsverhalten wurden Proben einer axial beanspruchten Platte mit aufgeschweißter Längssteife untersucht. Es zeigte sich, dass das Niveau der schweißinduzierten Eigenspannungen einen entscheidenden Einfluss auf die erreichte Lebensdauer hat. Ein Zugeigenspannungsfeld, welches die Rissspitze vor sich her schiebt und mit zunehmender Risslänge an Größe und Intensität verliert, ermöglicht ein Fortschreiten des Risses in Bereiche, in denen Druckeigenspannungen aus dem Schweißprozess vorliegen. Mittels nicht-linearer Strukturanalysen mit der Methode der Finiten Elemente wurden Schließeffekte für einen Durchriss erfasst. Dabei konnte die in den Versuchen ermittelte Rissverzögerung durch die berechnete Rissfortschrittskurve in zufrieden stellender Weise abgebildet werden.
Refraction computed tomography
Authors: Müller Bernd R. , Lange Axel , Harwardt Michael , Hentschel Manfred P. , Illerhaus Bernhard , Goebbels Jürgen , Bamberg Joachim , Heutling Falko 
Published: December 2013

Abstract
For the first time metal matrix composites have been investigated by 3D computed tomography combined with enhanced interface contrast due to X-ray refraction. The related techniques of refraction topography and refraction computed tomography have been developed and applied during the last decade to meet the actual demand for improved non-destructive characterization of high performance composites, ceramics and other low-density materials and components. X-ray refraction is an optical effect that can be observed at small scattering angles of a few minutes of arc as the refractive index n of X-rays is nearly unity (n = 1 − 10−6). Due to the short X-ray wavelength, the technique determines the amount of inner surfaces and interfaces of nanometer dimensions. The technique can solve many problems in understanding micro and sub microstructures in materials science. Applying 3D refraction computed tomography, some questions could be clarified for a better understanding of fatigue failure mechanisms under cyclic loading conditions.
Emissionsbegrenzung aus Laserdruckern und Kopierern
Authors: Rockstroh Jens , Jann Oliver , Wilke Olaf , Noske Reinhard , Brödner Doris , Kalus Sabine , Schneider Uwe , Krocker Christian , Horn Wolfgang 
Published: December 2013

Kurzfassung
Vor dem Hintergrund der notwendigen Revision der Kriterien zur Vergabe des Gütezeichens „Blauer Engel“ für Laserdrucker, Kopierer und Multifunktionsgeräte mussten auch die Prüfmethoden angepasst werden, da die alten Verfahren nicht mehr die heutigen Anforderungen an Emissionsmessungen erfüllen. In diesem Zusammenhang wurde auch das unterschiedliche Emissionsverhalten von Hardcopy-Geräten auf Grund der verschiedenen und nicht miteinander vergleichbaren Prüfverfahren heftig diskutiert. Aus diesen Gründen wurde ein neues Prüfverfahren entwickelt, mit dem eine verlässliche und reproduzierbare Prüfung der Emissionsraten von Staub, Ozon und flüchtigen organischen Verbindungen auf der Basis des ECMA (European Computer Manufacturer Association) Standards 328 möglich ist. Dazu wurden neun verschiedene Geräte unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Als ein Ergebnis dieser Studie wurden neue Kriterien zur Vergabe des „Blauen Engels“ für Kopierer, Drucker und Multifunktionsgeräte festgelegt.
Dissipation and fatigue damage
Authors: Charkaluk Eric , Constantinescu Andrei 
Published: December 2013

Abstract
The discussion of fatigue damage is generally separated in two domains: Low Cycle Fatigue (LCF) and High Cycle Fatigue (HCF). The transition zone concerns the case of limited endurance, while the unlimited endurance is generally assimilated with HCF. Fatigue failure is the result of complex microscopic phenomena which occur under cyclic loading. However, the principal mechanism responsible for the crack initiation, common to all domains, is the spatial extension of inelastic strains (plastic or viscous) in the grains due to the motion of dislocations. The major difference between HCF and LCF regimes is that inelastic strains develop at the material's mesoscopic and macroscopic scales, respectively. As the underlying mechanics are the same, there should be no reason to have distinct criteria in HCF and LCF. The objective of this paper is to give some further considerations based on dissipation towards a unified method to treat fatigue damage.
Die Zähigkeit als Werkstoff- und Bauteileigenschaft
Authors: Blumenauer Horst 
Published: December 2013

Kurzfassung
Von einem mechanisch beanspruchten Bauteil wird neben hoher Festigkeit eine ausreichende Zähigkeit als Sicherheit gegen Bruch verlangt. Im Unterschied zur spannungsbasierten Festigkeit, für die es seit mehr als 100 Jahren allgemein akzeptierte Definitionen und Prüfverfahren gibt, musste beim Zähigkeitsmaß lange Zeit auf aus Erfahrungen – meist sehr unangenehmer Art – abgeleitete Festlegungen zurückgegriffen werden. Infolge der daraus resultierenden Unsicherheit enthält das technische Vorschriftenwerk häufig noch zu konservative Anforderungen an die Zähigkeit der Werkstoffe. Höhere Leistungsparameter von Maschinen und Anlagen, ihr zuverlässiger und wirtschaftlicher Betrieb sowie die exakte Beurteilung der mit hochauflösenden zerstörungsfreien Prüfverfahren nachweisbaren Defekte machen es aber erforderlich, die bisher in den Dimensionierungsvorschriften dominierende Sicherheit gegen festigkeitskontrolliertes Versagen durch eine beanspruchungs- und bauteilgerechte Zähigkeitsbewertung zu ergänzen.
Kennwerte der Bruchmechanik – kritisch bewertet
Authors: Roos Eberhard , Schuler Xaver , Eisele Ulrich , Udoh Annett , Seidenfuß Michael 
Published: December 2013

Kurzfassung
Quantitative Bewertungen der Bauteilsicherheit erfordern Werkstoffkennwerte, die auf das Bauteil übertragbar sind. Bei bruchmechanischen Bewertungen, die letztendlich den Ausschluss katastrophalen Bauteilverhaltens zum Ziel haben, kommt somit der Forderung nach der Übertragbarkeit der Kennwerte besondere Bedeutung zu. Die vorgestellten experimentellen Ergebnisse liefern den Nachweis, dass die im Hochlagenbereich wirksamen Versagensmechanismen auch im Übergangsbereich der Zähigkeit wirken und zum Versagen infolge Umschlagens des duktilen Risswachstums in Spaltbruch führen können. Gegenüber den auf der Spaltbruchinstabilität beruhenden Bruchzähigkeitswerten KJC, auf denen u.a. auch der Masterkurven- Ansatz beruht, besitzen die Rissinitiierungskennwerte KIJ den Vorteil der direkten Übertragbarkeit auf das Bauteil und damit der direkten Anwendbarkeit.
Verschleißerscheinungsformen und-mechanismen von explantierten Metall-Metall-Hüftprothesen*
Authors: Sprecher Christoph M. , Schneider E. , Wimmer M. A. 
Published: December 2013

Kurzfassung
Die von Metallpartikeln ausgekratzten Ablagerungen lassen darauf schließen, dass diese durch den alltäglichen Betrieb in vivo erzeugt wurden und die Kontaktflächen vollständig oder teilweise bedeckten. Damit handelt es sich um tribochemisch erzeugte Reaktionsschichten und nicht etwa um chemische Ablagerungen. Es wird spekuliert, dass diese den direkten Metall-Metall-Kontakt und damit die Adhäsion („Fressen“) der identischen Kontaktpartner verhindern und somit als Festschmierstoff dienen. Über die Höhe der Verschleiß reduzierenden Wirkung ist jedoch bislang wenig bekannt und dies wird Gegenstand zukünftiger Forschungsarbeiten sein.