Robuste Implementierung von Vektoroperationen

Das Thema „Robuste Implementierung numerischer Vektoroperationen“ ist Gegenstand dieser Bachelorarbeit. Um numerische Vektoroperationen robust implementieren zu können, muss man einen Code schreiben. Darin sollten nicht nur die Fehler der Vektoroperationen getestet, sondern auch eine Begrenzung der eingegebenen und ausgegebenen Werte entworfen werden. Die erste Aufgabe ist der Entwurf der Vor- und Nachbedingung in der Programmierumgebung Spark. SPARK ist eine formal definierte Computerprogrammiersprache basierend auf der Ada Programmiersprache. Sie ist eine Softwareentwicklungstechnologie, die mit hoher Zuverlässigkeit konzipiert wurde. Allgemein gesagt, die Aufgaben in dieser Arbeit sind folgendermaßen: 1. Entwurf und Programmierung der Vor- und Nachbedingung im Spark2. Entwurf und Programmierung der Testprogramm für alle Vor- und Nachbedingungen. Als Lösungskonzept soll in der Aufgabe eine Bibliothek über den Test der numerischen Vektoroperationen entwickelt werden. Zuerst muss man alle Vektoroperationen kennen. Der nächste Schritt ist die Analysierung der potenziellen Fehler bei den Vektoroperationen. Hier ist eine mathematische Analyse sehr wichtig. Mit Hilfe der mathematischen Grundlagen kann der Plan für den Entwurf der Vor- und Nachbedingung umgesetzt werden. Danach erfolgt der Entwurf der Hilfsfunktionen für die Vor- und Nachbedingung. Mit Hilfe der Verwendung der Hilfsfunktion in der Spezifikationsdatei können Fehler vermieden werden und die Codes bleiben sauber. Am Ende erfolgt die Programmierung aller Vor- und Nachbedingungen für alle Vektoroperationen.

Untersuchungen zur Nutzvolumenkapazität von stark sauren Kationenaustauschern

Ionenaustausch zieht sich durch viele Wissenschafts- und Wirtschaftsanwendungen. Diese Technologie wird allgemein zur Entfernung von gelösten Ionen aus einer wässrigen Phase genutzt. Erst in den 1950er Jahren entwickelt, ist sie heute voll ausgereift. Ihre Anwendung findet diese Technologie vor allem in der Wasseraufbereitung, Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie. Die Demineralisierung von Wasser und die Wasserenthärtung sind vor allem in der Pharmaindustrie durch ihre hohen Wasserqualitätsansprüche von Bedeutung. Sogar für wertvolle Materialien, wie Uran und Plutonium, aus dem Abfall der nuklearen Industrie können Ionenaustauscher eingesetzt werden. Die elektrostatische Sorption in das Ionenaustauschermaterial ist entscheidend. Die entfernten Ionen aus dem Austauscher, werden durch die gleiche Ionenanzahl dergleichen Ladung in der Lösung ersetzt. Der Ionenaustausch wird durch verschiedene Parameter beeinflusst. Ein wichtiger Parameter ist die Kapazität und somit die Nutzzeit des Austauscherharzes im Betrieb. Somit spiegelt die Kapazität die Wirtschaftlichkeitdes Harzes wieder. Die Kapazität wird in Gesamtkapazität und nutzbare Kapazität unterschieden. Die Gesamtkapazität stellt die Gesamtzahl der austauschbaren Ionen dar. Die nutzbare Kapazität ist stets niedriger. Diese misst die Anzahl der Aktivgruppen,wo Ionenaustausch in der Sättigungsphase wirklich stattgefunden hat. Diese Arbeit soll einen Überblick über das große Thema der Ionenaustauscher geben. Dabei wird erläutert, was Ionenaustauscher sind und wie sie funktionieren. Im experimentellen Teil wird die nutzbare Kapazität eines stark sauren Kationenaustauschers bestimmt.