Measuring air pressure with a polymeric gas sensor

In this communication we describe the application of a conductive polymer gas sensor as an air pressure sensor. The device consists of a thin doped poly(4'-hexyloxy-2,5-biphenylene ethylene) (PHBPE) film deposited on an interdigitated metallic electrode. The sensor is cheap, easy to fabricate, lasts for several months, and is suitable for measuring air pressures in the range between 100 and 700 mmHg.

Evaluation of pesticide adsorption in gas chromatographic injector and column

Components in complex matrices can cause variations in chromatographic response during analysis of pesticides by gas chromatography. These variations are related to the competition between analytes and matrix components for adsorption sites in the chromatographic system. The capacity of the pesticides chlorpyrifos and deltamethrin to be adsorbed in the injector and chromatographic column was evaluated by constructing three isotherms and changing the column heating rate to 10 and 30 ºC min-1. By using ANCOVA to compare the slope of calibration graphs, results showed that the higher the injector temperature (310 ºC) the lower the pesticide adsorption. Also, deltamethrin influenced the adsorption of chlorpyrifos on the column chromatographic.

Specificity and selectivity improvement in doping analysis using comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry

Comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry was used for the identification of forty doping agents. The improvement in the specificity was remarkable, allowing the resolution of analytes that could not be done by one-dimensional chromatographic systems. The sensitivity observed for different classes of prohibited substances was clearly below the value required by the World Anti-Doping Agency. In addition time-of-flight mass spectrometry gives full spectrum for all analytes without any interference from the matrix, resulting in selectivity improvements. These results could support the implementation of an exhaustive monitoring approach for hundreds of doping agents in a single injection.

KINETIC STUDY OF SELECTIVE GAS-PHASE OXIDATION OF ISOPROPANOL TO ACETONE USING MONOCLINIC ZRO2 AS A CATALYST

Zirconia was prepared by a precipitation method and calcined at 723 K, 1023 K, and 1253 K in order to obtain monoclinic zirconia. The prepared zirconia was characterized by XRD, SEM, EDX, surface area and pore size analyzer, and particle size analyzer. Monoclinic ZrO2 as a catalyst was used for the gas-phase oxidation of isopropanol to acetone in a Pyrex-glass-flow-type reactor with a temperature range of 443 K - 473 K. It was found that monoclinic ZrO2 shows remarkable catalytic activity (68%) and selectivity (100%) for the oxidation of isopropanol to acetone. This kinetic study reveals that the oxidation of isopropanol to acetone follows the L-H mechanism.

Social competence and loneliness during the school years - Issues in assessment, interrelations and intergenerational transmission

Väitöskirjassa tarkastellaan kouluikäisten lasten ja nuorten sosiaalisen kompetenssin ja yksinäisyyden mittaamista, yhteyksiä ja periytyvyyttä vanhemmilta heidän lapsilleen. Alakouluikäisten lasten tutkimusaineisto (n=985) koostuu lapsilta itseltään, heidän luokkatovereiltaan, opettajiltaan ja vanhemmiltaan vuosina 2000 - 2004 osana Merkitystä etsimässä – tutkimusprojektia (M. Vauras) kerätystä aineistosta. Mukana on itse-, toveri-, opettaja- ja vanhempien arviot lasten sosiaalisesta kompetenssista, seuranta-aineisto lasten yksinäisyydestä, opettajien arviot lasten motivationaalisesta orientaatiosta, standardoiduin testisarjoin arvioidut akateemiset taidot sekä lasten äitien ja isien arviot omasta yksinäisyydestään ja koetusta kyvykkyydestään toimia vanhempana. Yläkouluikäisten nuorten (n=386) aineisto koostuu vuosina 2006 – 2007 osana Sosioemotionaalinen oppiminen ja hyvinvointi yläkouluyhteisössä (P. M. Niemi) kerätystä nuorten yksinäisyyden, sosiaalisen ahdistuneisuuden ja sosiaalisen fobian seuranta-aineistosta. Mitattavuutta (päätavoite 1) tutkittiin erityisesti monitahoarviointien rakenteiden yhtenäisyyksiä, subjektiivisten arvioiden ajallista pysyvyyttä sekä mittareiden validiteettia ja reliabiliteettia testaamalla. Sosiaalisen kompetenssin ja yksinäisyyden keskinäisten yhteyksien lisäksi tarkasteltiin näiden yhteyttä alakoululaisten oppimiseen sekä yläkou¬lulaisten psykososiaaliseen hyvinvointiin (päätavoite 2). Kolmantena päätavoitteena oli selvittää yksinäisyyden mahdollista periytymistä vanhemmilta lapsille. Osana ensimmäistä päätavoitetta kehitettiin Monitahoarviointi sosiaalisesta kompetenssista (MASK) -arviointimenetelmä (artikkeli 1). Konfirmatorisen faktorianalyysin tulosten perusteella nelifaktorinen rakenne (prososiaalisuus sisältäen yhteistyötaidot ja empatiakyvyn sekä antisosiaalisuus sisältäen impulsiivisuuden ja häiritsevyyden) sopi sekä lasten itsensä, heidän luokkatovereidensa, opettajiensa että vanhempiensa tekemiin arviointeihin. Eri tahojen arviointien väliset korrelaatiot olivat tilastollisesti merkitseviä, joskin suhteellisen matalia, ts. eri tahojen näkökulmat lapsen sosiaalisesta kompetenssista ovat toisistaan eriäviä. Täten eri arvioitsijatahojen käyttäminen on kokonaisuuden tutkimisen kannalta tärkeää. Toisena mittaamiseen liittyvänä tavoitteena oli validoida Hozan, Bukowskin ja Beeryn (2000) sosiaalisen ja emotionaalisen yksinäisyyden mittari suomalaisille lapsille (artikkeli 3) ja nuorille (artikkeli 4) soveltuvaksi sekä tutkia, ovatko lasten ja nuorten arviot omasta yksinäisyydestään ajallisesti pysyviä. Alakoululaisten lasten osalta yksinäisyys, erityisesti sosiaalinen yksinäisyys osoittautui suhteellisen pysyväksi, mutta vahvistui entisestään yläkouluikäisten nuorten aineistoa tarkasteltaessa. Huomionarvoista sekä ala- että yläkoululaisten aineistoissa oli poikien kokema vahva emotionaalinen yksinäisyys. Molempien mittareiden osalta sekä validiteetti että reliabiliteetti todettiin hyväksyttäväksi ja niitä voidaan suositella lasten ja nuorten sosiaalisen kompetenssin ja yksinäisyyden arviointimenetelmiksi. Toisena päätavoitteena oli rakenneyhtälömallinnuksen keinoin tarkastella sosiaalisen kompetenssin ja yksinäisyyden yhteyksiä sekä keskenään (artikkelit 2 ja 3) että suhteessa lasten oppimiseen (artikkeli 2) ja nuorten psykososiaaliseen hyvinvointiin (artikkeli 4). Alakouluikäisten lasten osalta sosiaalinen kompetenssi oli yhteydessä pait¬si yksinäisyyteen myös opettajien oppilaistaan tekemiin motivationaalisen orientaation arvioihin sekä standardoiduin testien arvioituihin akateemisiin taitoihin. Yläkouluikäisten nuorten osalta yksinäisyys oli yhteydessä sosiaaliseen ahdistuneisuuteen ja sosiaaliseen fobiaan. Täten sosiaalisen kompetenssin voidaan katsoa olevan koululaisten hyvinvointia ja oppimista vahvistava, ja toisaalta yksinäisyyden nuorten psykososiaalista hyvinvointia heikentävä tekijä. Viimeisenä päätavoitteena mallinnettiin yksinäisyyden mahdollista periytyvyyttä. Ensimmäisessä vaiheessa periytyvyyttä tarkasteltiin koko perheen sisällä, vanhempien tai lasten sukupuolta erottelematta (artikkeli 2). Tässä rakenneyhtälömallissa vanhempien kokema yksinäisyys ennusti heikompaa kyvykkyydentunnetta vanhemmuudesta, joka edelleen ennusti lapsen heikompaa toveriarvioitua sosiaalista kompetenssia koulussa ja tätä kautta vahvempaa yksinäisyyden kokemusta. Toisessa mallissa eroteltiin äitien ja isien sekä tyttöjen ja poikien aineistot, jotta periytyvyyttä voitiin tarkastella äiti-tytär, äiti-poika, isä-tytär ja isä-poika dyadisuhteissa. Rakenneyhtälömallinnuksen tulosten perusteella sekä äitien että isien kokema yksinäisyys ennusti

Separation of Gas Bubbles from Circulation Waters and Pulp Suspensions in Open Channel Flow

The objective of this thesis was to study the removal of gases from paper mill circulation waters experimentally and to provide data for CFD modeling. Flow and bubble size measurements were carried out in a laboratory scale open gas separation channel. Particle Image Velocimetry (PIV) technique was used to measure the gas and liquid flow fields, while bubble size measurements were conducted using digital imaging technique with back light illumination. Samples of paper machine waters as well as a model solution were used for the experiments. The PIV results show that the gas bubbles near the feed position have the tendency to escape from the circulation channel at a faster rate than those bubbles which are further away from the feed position. This was due to an increased rate of bubble coalescence as a result of the relatively larger bubbles near the feed position. Moreover, a close similarity between the measured slip velocities of the paper mill waters and that of literature values was obtained. It was found that due to dilution of paper mill waters, the observed average bubble size was considerably large as compared to the average bubble sizes in real industrial pulp suspension and circulation waters. Among the studied solutions, the model solution has the highest average drag coefficient value due to its relatively high viscosity. The results were compared to a 2D steady sate CFD simulation model. A standard Euler-Euler k-ε turbulence model was used in the simulations. The channel free surface was modeled as a degassing boundary. From the drag models used in the simulations, the Grace drag model gave velocity fields closest to the experimental values. In general, the results obtained from experiments and CFD simulations are in good qualitative agreement.

Detection and transmission of Drechslera avenae from oat seed

Detection, symptoms and symptomless transmission of Drechslera avenae (teleomorph Pyrenophora avenae) from seed were investigated. The present study reported that the D. avenae is frequently found in oat (Avena sativa) seed in Argentina. The prevalence of the seed lot infected was 54%. The incidence of seeds infected by D. avenae in the various seed lots from different regions ranged from 0 to 52% (overall mean of 7%). Besides conidia on conidiophore and immature pseudothecia, D. avenae produced small, spherical to pear-shape picnidia containing tiny conidia, on the seed surface. The pathogen was efficiently transmitted at a rate of 55% from seed to coleoptile tips in symptomless seedlings and at 12.5% to plumules. The importance of the infected seed and its epidemiological role are discussed.

Evaluation of gas diffusion electrodes as detectors in amperometric hydrogen sensors

This work is directed to the study and evaluation of gas diffusion electrodes as detectors in hydrogen sensors. Electrochemical experiments were carried out with rotating disk electrodes with a thin porous coating of the catalyst as a previous step to select useful parameters for the sensor. An experimental arrangement made in the laboratory that simulates the sensor was found appropriate to detect volumetric hydrogen percentages above 0.25% in mixtures H2:N2. The system shows a linear response for volumetric percentages of hydrogen between 0.25 and 2 %.

Dental Health in Primary Teeth after Prevention of Mother-Child Transmission of Mutans Streptococci. A Historical Cohort Study on Restorative Visits and Maternal Prevention Costs

Mutansstreptokokkitartunnan ehkäisemisen pitkäaikaisvaikutukset maitohampaiden terveyteen. Kohorttitutkimus korjaavan hoidon määrästä ja kariesehkäisyn kustannuksista. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää varhaisen mutansstreptokokki (MS)-kolonisaation ehkäisyn pitkäaikaisvaikutuksia korkean kariesriskin omaavien lasten maitohampaistossa sekä tarkastella MS-tartunnan estämisen kustannuksia. Tiedot lasten hampaiden terveydestä ja hammashoitotoimenpiteistä syntymästä 10-vuotiaaksi sekä äiteihin kohdistuneen kariesehkäisyn kustannuksista kerättiin Ylivieskan terveyskeskuksen asiakirjoista. Tutkimuksessa oli mukana yhteensä 507 lasta, heistä 148 oli osallistunut aikaisempaan Ylivieskan äiti-lapsitutkimukseen, jossa verrattiin äitien käyttämän ksylitolipurukumin ja äidille tehtyjen fluori- tai klooriheksidiinilakkausten vaikutusta pikkulasten hampaiden terveyteen. Maitohammaskariesta esiintyi 10-vuotiaaksi asti merkitsevästi vähemmän lapsilla, jotka eivät olleet saaneet MS-tartuntaa alle 2-vuotiaana, heidän maitohampaansa säilyivät 3,4 vuotta kauemmin täysin ehjinä (p<0.001) ja he tarvitsivat vähemmän maitohampaiden korjaavaa hoitoa (p=0.005) kuin lapset, joiden hampaisto oli kolonisoitunut MS-bakteerilla jo 2-vuotiaana. Koska ksylitoliryhmän lasten MS-kolonisaatio oli vähäisintä, heidän maitohampaissaan oli vähemmän kariesta ja korjaavan hoidon tarvetta kuin kahden muun korkeariskisen ryhmän lapsilla. Äitien käyttämän ksylitolipurukumin kustannukset olivat yhteensä 116 euroa ja lapsen maitohampaiden säilyminen täysin ehjinä vuoden pidempään maksoi 37 euroa. Kun MS-tartunta oli saatu estettyä, korkean kariesriskin omaavien lasten hampaiden terveys oli samalla tasolla kuin keskimäärin koko ikäkohortilla. Lapsen maitohampaat säilyvät terveinä pidempään ja korjaavan hoidon tarve vähenee, kun MS-kolonisaatio alle 2-vuotiaana saadaan estettyä. Lapsen MS-kolonisaatio vähenee merkitsevästi, kun äiti käyttää ksylitolipurukumia lapsen ollessa 0-2 vuoden ikäinen, siten pikkulapsen äidin säännöllinen ksylitolipurukumin käyttö saattaa olla julkisen tereydenhuollon kannalta tarkoituksenmukainenterveyttä edistävä menetelmä.

Cuticular and Suberin Polymers of Edible Plants. Analysis by Gas Chromatographic-Mass Spectrometric and Solid State Spectroscopic Methods

Cutin and suberin are structural and protective polymers of plant surfaces. The epidermal cells of the aerial parts of plants are covered with an extracellular cuticular layer, which consists of polyester cutin, highly resistant cutan, cuticular waxes and polysaccharides which link the layer to the epidermal cells. A similar protective layer is formed by a polyaromatic-polyaliphatic biopolymer suberin, which is present particularly in the cell walls of the phellem layer of periderm of the underground parts of plants (e.g. roots and tubers) and the bark of trees. In addition, suberization is also a major factor in wound healing and wound periderm formation regardless of the plants’ tissue. Knowledge of the composition and functions of cuticular and suberin polymers is important for understanding the physiological properties for the plants and for nutritional quality when these plants are consumed as foods. The aims of the practical work were to assess the chemical composition of cuticular polymers of several northern berries and seeds and suberin of two varieties of potatoes. Cutin and suberin were studied as isolated polymers and further after depolymerization as soluble monomers and solid residues. Chemical and enzymatic depolymerization techniques were compared and a new chemical depolymerization method was developed. Gas chromatographic analysis with mass spectrometric detection (GC-MS) was used to assess the monomer compositions. Polymer investigations were conducted with solid state carbon-13 cross polarization magic angle spinning nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C CP-MAS NMR), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and microscopic analysis. Furthermore, the development of suberin over one year of post-harvest storage was investigated and the cuticular layers from berries grown in the North and South of Finland were compared. The results show that the amounts of isolated cuticular layers and cutin monomers, as well as monomeric compositions vary greatly between the berries. The monomer composition of seeds was found to differ from the corresponding berry peel monomers. The berry cutin monomers were composed mostly of long-chain aliphatic ω-hydroxy acids, with various mid-chain functionalities (double-bonds, epoxy, hydroxy and keto groups). Substituted α,ω-diacids predominated over ω-hydroxy acids in potato suberin monomers and slight differences were found between the varieties. The newly-developed closed tube chemical method was found to be suitable for cutin and suberin analysis and preferred over the solvent-consuming and laborious reflux method. Enzymatic hydrolysis with cutinase was less effective than chemical methanolysis and showed specificity towards α,ω-diacid bonds. According to ₁₃C CP-MAS NMR and FTIR, the depolymerization residues contained significant amounts of aromatic structures, polysaccharides and possible cutan-type aliphatic moieties. Cultivation location seems to have effect on cuticular composition. The materials studied contained significant amounts of different types of biopolymers that could be utilized for several purposes with or without further processing. The importance of the so-called waste material from industrial processes of berries and potatoes as a source of either dietary fiber or specialty chemicals should be further investigated in detail. The evident impact of cuticular and suberin polymers, among other fiber components, on human health should be investigated in clinical trials. These by-product materials may be used as value-added fiber fractions in the food industry and as raw materials for specialty chemicals such as lubricants and emulsifiers, or as building blocks for novel polymers.

Kinetic modeling of mechanisms of industrially important organic reactions in gas and liquid phase

This dissertation is based on 5 articles which deal with reaction mechanisms of the following selected industrially important organic reactions: 1. dehydrocyclization of n-butylbenzene to produce naphthalene 2. dehydrocyclization of 1-(p-tolyl)-2-methylbutane (MB) to produce 2,6-dimethylnaphthalene 3. esterification of neopentyl glycol (NPG) with different carboxylic acids to produce monoesters 4. skeletal isomerization of 1-pentene to produce 2-methyl-1-butene and 2-methyl-2-butene The results of initial- and integral-rate experiments of n-butylbenzene dehydrocyclization over selfmade chromia/alumina catalyst were applied when investigating reaction 2. Reaction 2 was performed using commercial chromia/alumina of different acidity, platina on silica and vanadium/calcium/alumina as catalysts. On all catalysts used for the dehydrocyclization, major reactions were fragmentation of MB and 1-(p-tolyl)-2-methylbutenes (MBes), dehydrogenation of MB, double bond transfer, hydrogenation and 1,6-cyclization of MBes. Minor reactions were 1,5-cyclization of MBes and methyl group fragmentation of 1,6- cyclization products. Esterification reactions of NPG were performed using three different carboxylic acids: propionic, isobutyric and 2-ethylhexanoic acid. Commercial heterogeneous gellular (Dowex 50WX2), macroreticular (Amberlyst 15) type resins and homogeneous para-toluene sulfonic acid were used as catalysts. At first NPG reacted with carboxylic acids to form corresponding monoester and water. Then monoester esterified with carboxylic acid to form corresponding diester. In disproportionation reaction two monoester molecules formed NPG and corresponding diester. All these three reactions can attain equilibrium. Concerning esterification, water was removed from the reactor in order to prevent backward reaction. Skeletal isomerization experiments of 1-pentene were performed over HZSM-22 catalyst. Isomerization reactions of three different kind were detected: double bond, cis-trans and skeletal isomerization. Minor side reaction were dimerization and fragmentation. Monomolecular and bimolecular reaction mechanisms for skeletal isomerization explained experimental results almost equally well. Pseudohomogeneous kinetic parameters of reactions 1 and 2 were estimated by usual least squares fitting. Concerning reactions 3 and 4 kinetic parameters were estimated by the leastsquares method, but also the possible cross-correlation and identifiability of parameters were determined using Markov chain Monte Carlo (MCMC) method. Finally using MCMC method, the estimation of model parameters and predictions were performed according to the Bayesian paradigm. According to the fitting results suggested reaction mechanisms explained experimental results rather well. When the possible cross-correlation and identifiability of parameters (Reactions 3 and 4) were determined using MCMC method, the parameters identified well, and no pathological cross-correlation could be seen between any parameter pair.