A critical study of the school census

Thesis (Ed.D.)--Boston Universit

Enabling liquid vapor analysis using synchrotron VUV single photon ionization mass spectrometry with a microfluidic interface.

Vacuum ultraviolet (VUV) single photon ionization mass spectrometry (SPI-MS) is a vacuum-based technique typically used for the analysis of gas phase and solid samples, but not for liquids due to the challenge in introducing volatile liquids in a vacuum. Here we present the first demonstration of in situ liquid analysis by integrating the System for Analysis at the Liquid Vacuum Interface (SALVI) microfluidic reactor into VUV SPI-MS. Four representative volatile organic compound (VOC) solutions were used to illustrate the feasibility of liquid analysis. Our results show the accurate mass identification of the VOC molecules and the reliable determination of appearance energy that is consistent with ionization energy for gaseous species in the literature as reported. This work validates that the vacuum-compatible SALVI microfluidic interface can be utilized at the synchrotron beamline and enable the in situ study of gas-phase molecules evaporating off the surface of a liquid, which holds importance in the study of condensed matter chemistry

Application of reflectance parameters in the estimation of the structural order of coals and carbonaceous materials. Precision and bias of measurements derived from the ICCP structural working group

Optical reflectance of vitrinite is one of the fundamental physical properties that have been used for the study of coal and carbonaceous materials. Organic matter in coals and carbonaceous matter consists mainly of aromatic lamellae, whose dimensions and spatial orientation define its internal structure. Various reflectance parameters describe well the average degree of order of the molecular structure of organic matter. Moreover, reflectance parameters are numerical values which characterize the samples unambiguously, facilitating the comparison of the optical properties of different carbonaceous materials as well as comparison between optical parameters and other physical or chemical factors. The focus of this study is the evaluation of the precision and bias of reflectance measurements (R and R) performed by various analysts in different laboratories in order to check the applicability of reflectance parameters to the estimation of the structural order of coals and carbonaceous materials. Additionally, it was desirable to compare reflectance parameters with other parameters obtained by different analytical methods able to provide structural information. The consistency and repeatability of the reflectance measurements obtained by different participants turned out to enable the drawing of similar conclusions regarding the structural transformation of anthracite during heating. Good correlations were found between the reflectance parameters studied and structural factors obtained by comparative methods. The reflectance parameters examined proved to be very sensitive to any changes of the structural order of coals and carbonaceous materials and seem to be a perfect complement to structural studies made by X-ray diffraction or Raman spectroscopy

Understanding interactions in face-to-face and remote undergraduate science laboratories

This paper reviews the ways in which interactions have been studied, and the findings of such studies, in science education in both face-to-face and remote laboratories. Guided by a systematic selection process, 27 directly relevant articles were analysed based on three categories: the instruments used for measuring interactions, the research findings on student interactions, and the theoretical frameworks used in the studies of student interactions. In face-to-face laboratories, instruments for measuring interactions and the characterisation of the nature of interactions were prominent. For remote laboratories, the analysis of direct interactions was found to be lacking. Instead, studies of remote laboratories were mainly concerned with their practical scope. In addition, it is found that only a limited number of theoretical frameworks have been developed and applied in the research design. Existent theories are summarised and possible theoretical frameworks that may be implemented in studies of interactions in undergraduate laboratories are proposed. Finally, future directions for research on the interrelationship between student interactions and laboratory learning are suggested

Fatigue life of glued joints subjected to shear

W pracy przedstawiono wyniki badań trwałości zmęczeniowej jednozakładowych połączeń klejowych blach ze stali konstrukcyjnej i blach ze stopu aluminium klejonych Epidianem 57/Z1 oraz klejowymi masami regeneracyjnymi o nazwach handlowych: Belzona 1111, Chester Metal Super i Chester Metal Rapid. Blachy stalowe przygotowywano do klejenia metodą piaskowania, blachy ze stopu aluminiowego metodami: piaskowania, trawienia lub szorstkowania papierem ściernym. Wykazano, że połączenia zakładkowe elementów o większej sztywności na rozciąganie (stalowych) cechuje zarówno większa wytrzymałość doraźna, jak i większa trwałość zmęczeniowa. Potwierdzono dane literaturowe dotyczące wpływu grubości spoin na ich trwałość zmęczeniową. Wykazano również istotny wpływ sił adhezji na trwałość zmęczeniową połączeń jednozakładowych - wzrost bezwzględnej trwałości zmęczeniowej, ale jednocześnie spadek względnej trwałości zmęczeniowej.The paper presents the result of fatigue research of simple single lap joints subjected to shear. The samples were made of steel sheet and duralumin sheet. The samples were glued the epoxide adhesive Epidian 57/Z1 and glue regenerative composites: Belzona 111, Chester Metal Super and Chester Metal Rapid. The glued surfaces of steel samples were prepared for gluing by sand blasting and duralumin samples by: sand blasting, abrasive paper grinding or pickling. It was found that lap joints of more longitudinal rigidity elements (steel) characterize both larger strength and longer fatigue life. The literature data regarding adhesive layer thickness impact on fatigue life of glued joints have been verified. It was pointed out that there is essential dependence of simple lap joints fatigue life upon adhesive forces - increase in absolute fatigue life but simultaneously decrease in relative fatigue life

Struktura wewnętrzna witrynitu i sporynitu w świetle badań mikro-FTIR na przykładzie węgla z pokładu 405 z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

The aim of the study was to compare the internal structure of vitrinite and sporinite obtained from coal from the seam 405. The examinations were performed with the use of infrared spectroscopy in the micro-area (micro-FTIR). Studies have shown that vitrinite is characterized by lower content of aliphatic components and greater content of aromatic components than sporinite. Sporinite is characterized by longer and less branched aliphatic chains than vitrinite. It was found that vitrinite internal structure is characterized by a greater relative content of aromatic than aliphatic components. The degree of condensation of aromatic rings in structure of vitrinite increases, when the coal rank rises. Studies have shown that the transformation of the vitrinite internal structure towards a structure characterized by a greater degree condensation of aromatic components proceeds at the cost of restructuring the aliphatic groups and is related to the restructuring of the aromatic systems. The structure of sporinite is characterized by a greater participation of aliphatic bonds as compared to aromatic bonds. The relative content of the aliphatic components decreases together with increase of aromatic hydrogen functional group CHar content in the internal structure of sporinite when the coal rank rises. The aliphatic bonds in the sporinite are subject to restructuring. The aliphatic chains are getting increasingly shorter.Celem przeprowadzonych badań było porównanie struktury wewnętrznej witrynitu i sporynitu z węgla z pokładu 405 z GZW. Badania przeprowadzono metodą analizy spektralnej w podczerwieni w mikroobszarze (mikro-FTIR). Badania wykazały, że witrynit charakteryzuje się mniejszym udziałem składników alifatycznych i większym udziałem składników aromatycznych niż sporynit. Sporynit charakteryzuje dłuższymi słabiej rozgałęzionymi łańcuchami alifatycznymi niż witrynit. Stwierdzono, że struktura witrynitu charakteryzujesię większym względnym udziałem składników aromatycznych niż alifatycznych. Wraz ze wzrostem stopnia uwęglenia rośnie stopień kondensacji pierścieni aromatycznych w witrynicie. Badania wykazały, że przemiany struktury witrynitu w kierunku struktury charakteryzującej się większym stopniem kondensacji składników aromatycznych odbywają się kosztem przebudowy składników alifatycznych oraz związane są też z przebudową układów aromatycznych. Struktura sporynitu z charakteryzuje się większym udziałem wiązań alifatycznych niż aromatycznych. Wraz ze wzrostem stopnia uwęglenia w strukturze wewnętrznej sporynitu maleje udział wiązań alifatycznych przy jednoczesnym wzroście zawartości wiązań aromatycznych CHar. Wiązania alifatyczne w sporynicie ulegają przebudowie. Łańcuchy wiązań alifatycznych stają się coraz krótsze

FEM analysis of stresses in under pulsating load adhesive layers

Połączenia klejowe charakteryzuje ograniczona trwałość, w tym również zmęczeniowa. Celem przeprowadzonych badań było poszukiwanie zależności między trwałością zmęczeniową połączeń obciążonych na ścinanie a wartością maksymalnych naprężeń występujących w spoinach takich połączeń obciążonych zmęczeniowo. Wyznaczono eksperymentalnie wytrzymałość doraźną i trwałość zmęczeniową połączeń klejowych jedno- i dwuzakładkowych. W badaniach zmęczeniowych, próbki obciążano cyklem odzerowotętniącym, którego maksymalna wartość była równa 0,35 wartości obciążenia niszczącego. Próbki klejono klejem epoksydowym Epidian 57, utwardzanym trietylenotetraaminą w temperaturze otoczenia lub 60°C. Stosowano dwa sposoby przygotowania powierzchni do klejenia: trawienie lub schropowacanie płótnem ściernym oraz dwie grubości spoin klejowych 0,2 i 0,03 mm. Metodą elementów skończonych obliczono naprężenia w spoinach badanych próbek przy obciążeniu niszczącym i maksymalnym cyklu zmęczeniowego. Obliczenia prowadzono przy uwzględnieniu nieliniowych właściwości kleju i klejonych blach. Dla przeprowadzenia takich obliczeń niezbędne było wyznaczenie krzywych naprężenie-odkształcenie kleju i klejonych materiałów. Oceniono, jak zmiana obciążenia wpływa na zmianę maksymalnych naprężeń w spoinach oraz co wpływa na trwałość zmęczeniową połączeń klejowych. Wykazano, że nie występuje proporcjonalna zależność między wartością maksymalnych obciążeń połączenia a wartością maksymalnych naprężeń w spoinie klejowej. Stwierdzono, że trwałość zmęczeniowa spoin klejowych zależy istotnie od rodzaju połączenia, grubości spoiny i wartości maksymalnych naprężeń w spoinie, występujących w trakcie cyklu zmęczeniowego.The glued joints are characterized by limited durability and limited fatigue life. The search of relationship between fatigue life of joints subjected to shear and the values of maximal strengths in adhesive layers were the object of investigations. The immediate strength and the fatigue life were determined in experimental tests by means of simple single lap joints and simple double lap joints. In fatigue tests, the samples were loaded with pulsating load which maximal value was equal to 0.35 of the breaking load. The samples were glued with the epoxide adhesive Epidian 57 cured in room temperature or temperature 60°C. Two procedures of glued surfaces preparation (pickling or roughening by means of abrasive paper) and two thicknesses of adhesive layers were applied. The stresses in adhesive layers of the tested samples were calculated for destructive load and maximal pulsating load by means of finite elements method. The nonlinear properties of adhesive and glued sheets were taken into consideration for calculations. It was required to determine load-extension curves of adhesive and glued materials for these calculations. It was evaluated how the load change affected the change of maximal stresses in adhesive layers and what had an effect on fatigue life of glued joints. It was pointed out that it is not linear dependence between maximal load values of joints and maximal stress values in adhesive layers. It was found that the fatigue life of adhesive layers was essentially dependent on a joint type, adhesive layer thickness, and the maximal stress values in adhesive layers during fatigue stress cycle