Redox reactions of group 5 elements, including element 105, in aqueous solutions

Standard redox potentials E^0(M^z+x/M^z+) in acidic solutions for group 5 elements including element 105 (Ha) and the actinide, Pa, have been estimated on the basis of the ionization potentials calculated via the multiconfiguration Dirac-Fock method. Stability of the pentavalent state was shown to increase along the group from V to Ha, while that of the tetra- and trivalent states decreases in this direction. Our estimates have shown no extra stability of the trivalent state of hahnium. Element 105 should form mixed-valence complexes by analogy with Nb due to the similar values of their potentials E^0(M^3+/M^2+). The stability of the maximumoxidation state of the elements decreases in the direction 103 > 104 > 105.

Prediction of some thermodynamic properties of selected compounds of element 104

A set of parametrized equations has been published by Bratsch and Lagowski for calculating thermodynamic properties of the lanthanides, actinides, element 104, and certainrelated elements. Since these equations were applied to element 104, new values for the first four ionization energies and radii of the ions of charge +1, +2, +3, and +4 have been calculated for this element. The parametrized equations are used here with these new values to calculate some thermodynamic properties of element 104.

Predicted properties of the superheavy elements. III. Element 115, Eka-Bismuth

Element 115 is expected to be in group V-a of the periodic table and have most stable oxidation states of I and III. The oxidation state of I, which plays a minor role in bismuth chemistry, should be a major factor in 115 chemistry. This change will arise because of the large relativistic splitting of the spherically symmetric 7p_l/2 shell from the 7P_3/2 shell. Element 115 will therefore have a single 7p_3/2 electron outside a 7p^2_1/2 closed shell. The magnitude of the first ionization energy and ionic radius suggest a chemistry similar to Tl^+. Similar considerations suggest that 115^3+ will have a chemistry similar to Bi^3+. Hydrolysis will therefore be easy and relatively strongly complexing anions of strong acids will be needed in general to effect studies of complexation chemistry. Some other properties of 115 predicted are as follows: ionization potentials I 5.2 eV, II 18.1 eV, III 27.4 eV, IV 48.5 eV, 0 \rightarrow 5^+ 159 eV; heat of sublimation, 34 kcal (g-atom)^-1; atomic radius, 2.0 A; ionic radius, 115^+ 1.5 A, 115^3+ 1.0 A; entropy, 16 cal deg^-1 (g-atom)^-l (25°); standard electrode potential 115^+ |115, -1.5 V; melting and boiling points are similar to element 113.

Relativistic effects in physics and chemistry of element 105. [Part] IV.

Results of relativistic (Dirac-Slater and Dirac-Fock) and nonrelativistic (Hartree-Fock-Slater) atomic and molecular calculations have been compared for the group 5 elements Nb, Ta, and Ha and their compounds MCl_5, to elucidate the influence of relativistic effects on their properties especially in going from the 5d element Ta to the 6d element Ha. The analysis of the radial distribution of the valence electrons of the metals for electronic configurations obtained as a result of the molecular calculations and their overlap with ligands show opposite trends in behavior for ns_1/2, np_l/2, and (n -1 )d_5/2 orbitals for Ta and Ha in the relativistic and nonrelativistic cases. Relativistic contraction and energetic stabilization of the ns_1/2 and np_l/2 wave functions and expansion and destabilization of the (n-1)d_5/2 orbitals make hahnium pentahalide more covalent than tantalum pentahalide and increase the bond strength. The nonrelativistic treatment of the wave functions results in an increase in ionicity of the MCl_5 molecules in going from Nb to Ha making element Ha an analog of V. Different trends for the relativistic and nonrelativistic cases are also found for ionization potentials, electronic affinities, and energies of charge-transfer transitions as well as the stability of the maximum oxidation state.

Relativistic molecular calculations of superheavy molecules

Relativistic molecular calculations within the Dirac-Slater scheme have been used in a study of the electronic structure of 6d-metal superheavy hexafluorides. The theoretical results are compared with calculations and measurements of the homolog 4d- and 5d-metal hexafluorides. Large spin-orbit splitting dominates the electronic structure and even has the same order of magnitude as the crystal-field splitting for the valence electrons for the superheavy molecules. Ionization energies have been calculated using a transition state procedure.

Molecular Imaging using Strong-Field Processes

Die Arbeit befasst sich mit dem Zusammenhang zwischen einfachen Molekülen und deren Verhalten in starken, kurzen Laserfeldern. Einerseits wird versucht, strukturelle Daten des Moleküls in den Elektronen- und Photonenspektren wiederzuerkennen. Andererseits geht es darum, ein Bild der elektronischen Wellenfunktion aus den spektralen Daten abzuleiten.

UV Embossed Plastic Chip for Protein Separation and Identification

This report demonstrates a UV-embossed polymeric chip for protein separation and identification by Capillary Isoelectric Focusing (CIEF) and Matrix Assisted Laser Desportion/Ionization Mass Spectrometry (MALDI-MS). The polymeric chip has been fabricated by UV-embossing technique with high throughput; the issues in the fabrication have been addressed. In order to achieve high sensitivity of mass detection, five different types of UV curable polymer have been used as sample support to perform protein ionization in Mass Spectrometry (MS); the best results is compared to PMMA, which was the commonly used plastic chip for biomolecular separation. Experimental results show that signal from polyester is 12 times better than that of PMMA in terms of detection sensitivity. Finally, polyester chip is utilized to carry out CIEF to separate proteins, followed by MS identification.

Escala para valoración cliníca de fotoenvejecimiento cutáneo en la cara

Introducción: el fotoenvejecimiento cutáneo es causado principalmente por la exposición crónica y acumulativa a los rayos ultravioleta. Las clasificaciones y escalas existentes evalúan el envejecimiento cutáneo de forma global y no existe un instrumento que valore exclusivamente el fotoenvejecimiento cutáneo. Objetivo: Construir y realizar la validación de contenido, de una escala para valoración clínica del fotoenvejecimiento cutáneo en la cara. Materiales y métodos: Estudio de validez de contenido, de una escala para valoración clínica del fotoenvejecimiento cutáneo en cara, construida a partir del marco conceptual, y evaluada por 15 expertos con especialidades médicas que manejan el fotoenvejecimiento. Los datos obtenidos se analizaron así: porcentaje de la pertinencia; la media; coeficiente de variación (CV) e índice de validez de contenido por ítem (CVIi) de cada ítem incluido en la escala. Resultados: Para el grupo de 15 expertos evaluadores, la pertinencia de los 6 ítems incluidos en los criterios clínicos, arrojo una media de 4,2/5 con CVIi entre 73,3% y 100% y con CV por debajo del 20%; el ítem de surcos tuvo un CV de 26,93%; la pertinencia de los 5 ítems incluidos en los antecedentes, arrojo una media de 3,9/5, un CVIi entre 73,3% y 80% y un CV entre 33,67% y 39,84%. Discusión y conclusiones: La validez de contenido de los criterios clínicos de la escala cumplió en un nivel alto con la pertinencia, lo que indica que miden adecuada y exclusivamente las dimensiones del grado clínico de fotoenvejecimiento cutáneo en cara evaluado por los expertos.

Determinación de la exposición a metamidofos en trabajadores del sector floricultor, Colombia 2014.

Introducción: El uso de sustancias químicas como protección contra plagas es una práctica común en las floriculturas, la aplicación de los conceptos de manejo integrado de éstas resguarda los cultivos asegurando la cantidad y la calidad necesaria del producto neto requerido para satisfacer la demanda internacional. El biomonitoreo se ha utilizado en una variedad de estudios ocupacionales y ambientales para determinar exposiciones a plaguicidas. Materiales y Métodos: Se realizó un estudio de corte transversal en 300 trabajadores vinculados a 15 empresas, con el objetivo de caracterizar la exposición al plaguicida Metamidofos en trabajadores de empresas de flores en la Sabana de Bogotá (Cundinamarca) y Rionegro (Antioquia). Se aplicó una encuesta, la cual incluyó las variables socio demográficas, ocupacionales y toxicológicas y se recolectaron muestras de orina para determinar el plaguicida metamidofos. Resultados: Se observó que la fuerza laboral pertenecía en su gran mayoría a la zona urbana (88.5%) y se resalta la participación del género femenino en edades de entre 19 y 58 años con un promedio de 36,7 años. El oficio en el que se encontraba la mayor parte de los trabajadores fue cultivo y corte con el 52.5%. El tiempo de trabajo en el sector floricultor reportado fue mínimo de 12 (3.3%) y máximo de 22 años (6.1%). En cuanto a los elementos de protección personal, el 96.1% (344) afirma utilizarlos en su trabajo. El promedio de metamidofos al inicio de la jornada fue de 29,12 μg/l y al finalizar 15,70 μg/l. Conclusiones: Este trabajo permitió conocer el panorama de la exposición al plaguicida Metamidofos y constituye un aporte para continuar investigando sobre el tema y a la vez hacer seguimiento a los trabajadores por medio de su inclusión en programas de vigilancia epidemiológica.

A variational approach for calculating Franck-Condon factors including mode-mode anharmonic coupling

We have implemented our new procedure for computing Franck-Condon factors utilizing vibrational configuration interaction based on a vibrational self-consistent field reference. Both Duschinsky rotations and anharmonic three-mode coupling are taken into account. Simulations of the first ionization band of Cl O2 and C4 H4 O (furan) using up to quadruple excitations in treating anharmonicity are reported and analyzed. A developer version of the MIDASCPP code was employed to obtain the required anharmonic vibrational integrals and transition frequencies

The hardness profile as a tool to detect spurious stationary points in the potential energy surface

The energy and hardness profile for a series of inter and intramolecular conformational changes at several levels of calculation were computed. The hardness profiles were found to be calculated as the difference between the vertical ionization potential and electron affinity. The hardness profile shows the correct number of stationary points independently of the basis set and methodology used. It was found that the hardness profiles can be used to check the reliability of the energy profiles for those chemical system

Aspectes físics i químics del destintatge de paper revista mitjançant tensioactius catiònics

En una tesi anterior (Puig, 2004) es varen estudiar els aspectes mecànics vinculats al desfibratge i als consums energètics associats al procés de desintegració per acabar quantificant les forces implicades en el procés d'individualització dels components de diferents paperots. Aquest estudi, ha permès conèixer les condicions de desintegració que condueixen a un mínim consum energètic, aspecte complementari al reciclatge i destintatge del paperot però molt important per aconseguir un procés realment sostenible. Degut als requeriments del mercat, hi ha un altre aspecte o vessant realment important com és l'eliminació de tinta. Aquest procés, malgrat la complexitat industrial, es pot reduir o simplificar en dues etapes: la desintegració i la flotació. Ambdues, per raons d'eficàcia i condicionades pels agents químics que s'utilitzen, es realitzen en medi fortament alcalí (entorn d'un pH a 12). Aquest fet, genera una forta contaminació (DQO elevada) i per tant, és un procés poc respectuós amb el medi ambient. Els factors que condicionen treballar en medi alcalí són principalment, el despreniment de la tinta del suport, clarament accelerat en medi bàsic i fonamental per un bon destintatge i la utilització de tensioactius aniònics. Aquests tensioactius són sensibles al pH i la seva eficàcia disminueix en medi neutre o quasi neutre. Atès el que s'ha exposat, s'ha plantejat aquesta tesi que porta per títol "Aspectes Físics i Químics del Destintatge de Paper Revista mitjançant Tensioactius Catiònics", com un estudi del procés de destintatge de paper revista recuperat parant especial atenció a les variables físico-químiques i mecàniques del procés i a la seva influència en el despreniment i fragmentació de la tinta, així com en el procés d'eliminació de la tinta per flotació per tal d'avaluar la viabilitat d'un procés de destintatge en medi neutre enfront del destintatge alcalí convencional. S'ha utilitzat, com a paperot a destintar, el paper revista ja que aquest tipus de paper representa un percentatge elevat del paper recuperat a la Unió Europea. A més, aquest tipus de paper és utilitzat habitualment en les plantes de destintatge industrials per millorar les propietats de les suspensions destintades de paper de diari. La utilització de tensioactius catiònics és deguda a que la seva activitat no es veu afectada pel pH de la suspensió. Així, durant la comparació dels processos de destintatge en medi neutre i en medi alcalí, les eficàcies dels processos no es veuran influenciades pel grau d'ionització del tensioactiu. Donada l'absència d'estudis sobre la influència de les variables del procés en les mesures de concentració efectiva de tinta residual (ERIC) i ja que s'ha emprat aquest paràmetre per avaluar el despreniment i fragmentació de la tinta durant l'etapa de desintegració. En primer lloc, s'ha plantejat un estudi fonamental de la influència que poden tenir les variables del procés (granulometria, concentració de tinta i tipus de suport) en aquest paràmetre. Pel que fa a l'etapa de flotació, s'estudiarà l'efectivitat d'aquesta etapa, posant especial atenció a la capacitat del tensioactiu per eliminar tota la tinta despresa en l'etapa de desintegració. A més, donada la poca informació bibliogràfica referida als mecanismes de flotació amb tensioactius catiònics i la influència que té l'adsorció d'aquests agents per part de la suspensió paperera en l'etapa de flotació, s'ha dut a terme un estudi de l'adsorció dels tensioactius catiònics per part dels components d'una suspensió paperera. Per tant, la tesi realitzada té com a objectius:  Estudi fonamental de les mesures de ERIC (concentració efectiva de tinta residual) amb suports específics.  Estudi de la desintegració en medi neutre i comparació amb la desintegració clàssica.  Modelització del desfibratge de paperot a l'etapa de desintegració.  Estudi de l'eliminació de tinta per flotació en medi neutre i comparació amb la flotació clàssica.  Estudi del mecanisme d'adsorció de tensioactius en suspensions de cel·lulosa sintètica i de paperot.

Macrocicles nitrogenats contenint unitats de ferrocè i llurs complexos de Pal·ladi(0). Estudi estructural i aplicacions en catàlisi

La present tesi doctoral s'ha basat en la caracterització estructural i en l'estudi de les propietats catalítiques de nous complexos de pal·ladi(0) amb lligands olefínics contenint unitats de ferrocè. En una primera fase s'ha desenvolupat la síntesi d'estructures de tipus (E, E, E)-1,6,11-trisarilsulfonil-1,6,11-triazaciclopentadeca-3,8,13-triè contenint des d'una fins a tres unitats de ferrocè i s'ha estudiat la seva complexació amb pal·ladi(0). Mitjançant estudis electroquímics s'ha avaluat la seva possible aplicació en el reconeixement molecular electroquímic. Encara que aquest tipus d'estructures no han resultat vàlides per aquest tipus de processos de reconeixement, l'estudi electroquímic ha permès determinar que la presència del grup ferrocenil influeix en les propietats redox del metall complexat. S'ha descrit també l'obtenció de macrocicles pentaolefínics anàlegs de 25 membres contenint unitats de ferrocè i s'ha estudiat paral·lelament la seva complexació amb pal·ladi(0).En una segona part del treball s'han avaluat les propietats catalítiques del complex (E, E, E)-6,11-bis[(p-metilfenil)sulfonil]-1-ferrocenilsulfonil-1,6,11-triazaciclopentadeca-3,8,13-trièpal·ladi(0), en reaccions clàssicament catalitzades per pal·ladi tals com l'acoblament creuat de Suzuki o la reacció de Heck, i s'ha pogut determinar que és un catalitzador actiu en aquest tipus de reaccions, essent a més possible, la seva recuperació i reutilització. En el cas concret de la reacció de Heck s'han emprat sals de diazoni com a agents arilants i cal destacar que s'ha descrit el primer sistema catalític recuperable i reutilitzable per aquest tipus de reaccions. Mitjançant espectrometria de masses amb ionització per electrospray ha estat possible determinar el rol mecanístic del nostre complex de pal·ladi en la reacció de Heck amb sals de diazoni.Finalment, en una tercera part estructural del treball s'ha estudiat el comportament espectroscòpic dels complexos de pal·ladi(0) anteriorment mencionats, contenint des de tres unitats aríliques iguals fins a tres unitats aríliques diferents. Mitjançant RMN i difracció de raigs-X s'ha determinat que la complexitat estereoquímica dels complexos deriva dels isòmers que es poden formar mitjançant complexació del metall amb cada una de les cares dels tres dobles enllaços continguts a l'estructura.

Observed atmospheric electricity effect on clouds

The atmosphere's fair weather electric field is a permanent feature, arising from the combination of distant thunderstorms, Earth's conducting surface, a charged ionosphere and cosmic ray ionization. Despite its ubiquity, no fair weather electricity effect on clouds has been hitherto demonstrated. Here we report surface measurements of radiation emitted and scattered by extensive thin continental cloud, which, after ~2 min delay, shows changes closely following the fair weather electric field. For typical fluctuations in the fair weather electric field, changes of about 10% are subsequently induced in the diffuse short-wave radiation. These observations are consistent with enhanced production of large cloud droplets from charging at layer cloud edges.

A cross-calibration of chlorine isotopic measurements and suitability of seawater as the international reference material

A collection of 24 seawaters from various worldwide locations and differing depth was culled to measure their chlorine isotopic composition (delta(37)Cl). These samples cover all the oceans and large seas: Atlantic, Pacific, Indian and Antarctic oceans, Mediterranean and Red seas. This collection includes nine seawaters from three depth profiles down to 4560 mbsl. The standard deviation (2sigma) of the delta(37)Cl of this collection is +/-0.08 parts per thousand, which is in fact as large as our precision of measurement ( +/- 0.10 parts per thousand). Thus, within error, oceanic waters seem to be an homogeneous reservoir. According to our results, any seawater could be representative of Standard Mean Ocean Chloride (SMOC) and could be used as a reference standard. An extended international cross-calibration over a large range of delta(37)Cl has been completed. For this purpose, geological fluid samples of various chemical compositions and a manufactured CH3Cl gas sample, with delta(37)Cl from about -6 parts per thousand to +6 parts per thousand have been compared. Data were collected by gas source isotope ratio mass spectrometry (IRMS) at the Paris, Reading and Utrecht laboratories and by thermal ionization mass spectrometry (TIMS) at the Leeds laboratory. Comparison of IRMS values over the range -5.3 parts per thousand to +1.4 parts per thousand plots on the Y=X line, showing a very good agreement between the three laboratories. On 11 samples, the trend line between Paris and Reading Universities is: delta(37)Cl(Reading)= (1.007 +/- 0.009)delta(37)Cl(Paris) - (0.040 +/- 0.025), with a correlation coefficient: R-2 = 0.999. TIMS values from Leeds University have been compared to IRMS values from Paris University over the range -3.0 parts per thousand to +6.0 parts per thousand. On six samples, the agreement between these two laboratories, using different techniques is good: delta(37)Cl(Leeds)=(1.052 +/- 0.038)delta(37)Cl(Paris) + (0.058 +/- 0.099), with a correlation coefficient: R-2 = 0.995. The present study completes a previous cross-calibration between the Leeds and Reading laboratories to compare TIMS and IRMS results (Anal. Chem. 72 (2000) 2261). Both studies allow a comparison of IRMS and TIMS techniques between delta(37)Cl values from -4.4 parts per thousand to +6.0 parts per thousand and show a good agreement: delta(37)Cl(TIMS)=(1.039 +/- 0.023)delta(37)Cl(IRMS)+(0.059 +/- 0.056), with a correlation coefficient: R-2 = 0.996. Our study shows that, for fluid samples, if chlorine isotopic compositions are near 0 parts per thousand, their measurements either by IRMS or TIMS will give comparable results within less than +/- 0.10 parts per thousand, while for delta(37)Cl values as far as 10 parts per thousand (either positive or negative) from SMOC, both techniques will agree within less than +/- 0.30 parts per thousand. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.