Influence of hydrogen bonds and temperature on dielectric properties

Dielectric properties are evaluated by means of molecular dynamics simulations on two model systems made up of dipolar molecules. One of them mimics methanol, whereas the other differs from the former only in the ability to form hydrogen bonds. Static dielectric properties such as the permittivity and the Kirkwood factor are evaluated, and results are analyzed by considering the distribution of relative orientations between molecular dipoles. Dipole moment–time correlation functions are also evaluated. The relevance of contributions associated with autocorrelations of molecular dipoles and with cross-correlations between dipoles belonging to different molecules has been investigated. For methanol, the Debye approximation for the overall dipole moment correlation function is not valid at room temperature. The model applies when hydrogen bonds are suppressed, but it fails upon cooling the nonassociated liquid. Important differences between relaxation times associated with dipole auto- versus cross-correlations as well as their relative relevance are at the root of the Debye model breakdown.Postprint (author's final draft

Projecte d'urbanització d'un sector industrial de l'aeroport de Barcelona

L’objecte d’aquest projecte és la definició de les obres d’urbanització d’un sector industrial de l’Aeroport de Barcelona, concretament la Zona 4, per tal que pugui donar servei a les necessitats generades per la creació de la nova Terminal Sud. Les obres necessaries són: - demolició i/o desviament de totes les unitats preexistents no adequades a les noves determinacions - explanació, moviment de terres i pavimentació dels nous carrers, així com totes aquelles unitats complementàries com ara voreres, arbrat de carrers, etc. - xarxa de serveis relatives al sanejament; abastament d’aigua; electricitat de mitja i baixa tensió; enllumenat públic; xarxa de protecció contra incendis i xarxa de telecomunicacions

Pengaruh ekstrak akar tuba (Derris elliptica) dan tembakau (Nicotiana tabaccum) terhadap hama penggerek polong (Etiella zinckenella)

Controlling Penggerek Polong Pest (Etiellazinckenella) with using Tuba Root Extract (Derris elliptica) and Tobacco (Nicotianatabaccum) . The purpose of thisresearch (1) to learning tuba root mix extract (Derris elliptica) and tobacco leaves extract (Nicotianatabaccum) to face penggerak polong pest (Etiellazinckenella),(2) to decide the best compotion of tuba root mix extract (Derris elliptica) andtobacco leaves extract (Nicotianatabaccum) to kill penggerak polong pest (Etiellazinckenella). Researach was held at Biology Labolatory Agliculture, Fishery and Biology Faculty Bangka Belitung University start from June until Julie 2014. The research use complete random design (RAL) . All the varians homogenity among treatment was analysis with Analysis Of Varians (ANOVA) and if appear effectthen continue with test Duncan’s Multipe Range Test (DMRT) in belief standard 95% using program Statistical Analysis System (SAS). The result of researchshow (1) Tuba root mix extract (Derris elliptica) and tobacco (Nicotianatabaccum) is biological pesticide that use to kill penggerek polong pest (Etiellazinckenella), (2) the composition of akar tuba mix extract (Derris elliptica) andtobacco (Nicotianatabaccum) with comparison 50 ml : 50 ml is a best andeffective treatment to kill penggerek polong pest (Etiellazinckenella)

Dinàmica orientacional i estructura local en liquids moleculars sobrerefredats

The aim of this thesis is to study, by means of molecular dynamics simulations, the behaviour of two molecular models at different temperatures, approaching the glass transition. One of them mimics methanol molecules, whereas the other differs from the former only in the ability of forming hydrogen bonds. The analysis carried out is focused on the reorientational dynamics, the dielectric response and various orientational properties that characterize the local structure. All time correlation functions show a two-stage relaxation, separated by a plateau at the lowest temperatures. Translational relaxation times are always larger than reorientational ones when removing hydrogen bonds. A coupling between reorientation and translation has been found: higher mobility in translation is associated with larger reorientation angles. Rotational dynamics around a principal inertial axis has also been investigated in the non-associated system. Rotational diffusion coefficients can be fit to a mode coupling law with a critical temperature which is considerably lower than that of translation. That means that reorientation is still active at temperatures characterized by a hindered translational dynamics. Results show that the Stokes-Einstein relation breaks at a higher temperature than the Stokes-Einstein-Debye relation does. Hydrogen bonds strongly restrict the orientation of molecular dipole moments of neighbouring molecules, so that both Kirkwood factor and dielectric permittivity decrease as the ability to establish them is suppressed. At room temperature, and in the system without hydrogen bonds, the most important contribution to the total dipole correlation function is the autocorrelation of molecular dipoles. In addition, relaxation times associated with the autocorrelation and the cross-correlations are similar, and the Debye’s model of dielectric relaxation reproduces reasonably well the behaviour of the system. In methanol, correlation between orientations of different molecules is much more relevant, and the Davidson-Cole model is more appropriate. At lower temperatures, the behaviour of both systems is best represented with the Davidson-Cole model. The longitudinal and transverse components of the dipole density for the smallest wave vectors compatible with the size of the system, have allowed to recover the value of the dielectric constant. The anisotropy of the rotational dynamics in methanol has also been analyzed and rotation around the three main molecular axes of inertia has been studied. It has been found that rotational spectra contain higher frequency contributions than those detected for the translational spectrum. Its dependence has been analyzed for different hydrogen bonded states. As the number of hydrogen bonds established by a molecule increases, the relevant peaks shift towards larger frequencies. Upon cooling, no significant changes in the frequencies involved are encountered, but rather in the relevance of the peaks. Several rotational relaxation models have been tested, which predict analytical relationships between angular momentum relaxation times and reorientational times. The Langevin model satisfactorily reproduces the behaviour of the liquid without hydrogen bonds, even in the supercooled state. Finally, the local structure of both systems has been investigated. The Voronoi polyhedra have been calculated and their topological and metric properties have been studied. This analysis has allowed to quantify the increase in local order in both systems upon cooling: a decrease in the number of different types of polyhedra and an increase in the frequency of the most frequent polyhedra have been encountered.L'objectiu fonamental d’aquesta tesi ha estat estudiar, mitjançant la dinàmica molecular, el comportament de dos models moleculars a diferents temperatures, acostant-se les més baixes a la de transició vítria. S’ha estudiat un sistema que modelitza el metanol i un altre en tot similar al primer excepte en la capacitat d’establir ponts d’hidrogen. L’anàlisi efectuada s’ha centrat en la dinàmica de reorientació, la resposta dielèctrica i diverses propietats orientacionals i que caracteritzen l’estructura local. Totes les funcions de correlació temporal analitzades mostren una relaxació en dues etapes, separades per un plateau a les temperatures més baixes. Els temps de relaxació translacionals són superiors que els reorientacionals en el sistema sense ponts d’hidrogen. S’ha detectat que les molècules amb més mobilitat translacional també han patit reorientacions més grans. En el sistema sense ponts d’hidrogen s’ha investigat la dinàmica rotacional al voltant d’un eix principal d’inèrcia. S’ha comprovat que els coeficients de difusió rotacional segueixen una llei tipus mode coupling amb una temperatura crítica menor que la corresponent a la difusió en translació. Per tant, a baixes temperatures, quan la dinàmica translacional es veu fortament obstaculitzada. la rotació encara és activa. Els resultats mostren que la relació Stokes-Einstein deixa de satisfer-se a una temperatura superior que la de Stokes-Einstein-Debye. S’ha analitzat també l’anisotropia de la dinàmica de rotació en metanol, considerant la rotació al voltant dels tres eixos principals d’inèrcia moleculars. S’ha obtingut que els espectres rotacionals contenen contribucions de freqüències més grans que les detectades en l’espectre translacional. S’ha analitzat la seva dependència amb el nombre de ponts d’hidrogen en què participen les molècules. A mesura que aquest nombre creix, els pics principals es desplacen cap a freqüències més altes. En disminuir la temperatura no s’observa un canvi important en les freqüències involucrades, però sí en la importància dels pics de les distribucions. S’han analitzat diferents models de relaxació rotacional que donen lloc a relacions analítiques entre els temps de relaxació del moment angular i els de reorientació. El model del Langevin reprodueix satisfactòriament el comportament del líquid sense ponts d’hidrogen, fins i tot a l’estat sobrerefredat. Els enllaços per pont d’hidrogen restringeixen fortament l’orientació dels moments dipolars moleculars de molècules veïnes, de manera que tant el factor de Kirkwood com la permitivitat dielèctrica són menors en suprimir-se la capacitat d’establir-los. A temperatura ambient, i en el sistema sense ponts d’hidrogen, la contribució més important a la correlació del moment dipolar total es deu a l’autocorrelació dels dipols moleculars, els temps associats a les autocorrelacions i a les correlacions creuades són similars i el comportament es reprodueix raonablement bé amb el model de Debye de la relaxació dielèctrica. En el sistema amb ponts d’hidrogen, la correlació entre orientacions de diferents molècules és molt més rellevant, i el model de Davidson-Cole resulta més adient. A temperatures més baixes, el comportament de tots dos sistemes queda millor representat amb el model de Davidson-Cole. Les components longitudinal i transversal de la densitat de moment dipolar en funció dels vectors d’ona més petits compatibles amb la mida del sistema, han permès recuperar el valor de la constant dielèctrica. Finalment s’ha investigat l’estructura local dels sistemes. S’ha realitzat el càlcul dels poliedres de Voronoi, dels quals s’han analitzat les propietats topològiques i mètriques. Aquesta anàlisi ha permès quantificar l’augment de l’ordre local en tots dos sistemes en disminuir la temperatura: s’ha observat una disminució en el tipus de poliedres detectats i un augment en la freqüència dels poliedres més freqüents.Postprint (published version

Orientational dynamics in methanol: influence of temperature and hydrogen bonding

Rotational diffusion has been investigated in methanol by means of molecular dynamics simulations at several temperatures, approaching the supercooled state. Angular velocity autocorrelation functions in the molecule-fixed coordinate frame have been evaluated, and the principal components of the rotational diffusion tensor have been obtained. Rotational dynamics of molecules belonging to different hydrogen-bonded states has also been analyzed. It has been found that out-of-plane rotation is favoured at room temperature. Upon cooling, out-of-plane rotational diffusion coefficients decrease faster than in-plane ones, which become largest in the supercooled state. Nevertheless, differences on the microscopic leading mechanisms of rotational diffusion at low temperatures have been identified. For molecules that establish only one hydrogen bond, out-of-plane dynamics is still the most relevant in the supercooled state. Rotational relaxation has also been studied and the available theoretical models have been tested.Postprint (author's final draft

Título en español.

The effect of Ametryne, Atrazine, Bromacil, Diuron, Fluometuron, Linuron, Prometryne, Terbacil, Trifluralin, and 2,4-D on soil respiration was studied employing the Warburg apparatus. These compounds were used in various concentrations, i.e., 0, 10, 100, and 250 p.p.m. The 10 compounds fell into three categories with regard to their effect on respiration of soil microorganisms: 1. A significant inhibitory effect on oxygen uptake was brought about by adding 2,4-D and Trifluralin to Coto and Fraternidad soils. 2. A weak inhibitory effect on oxygen uptake was noted for low concentrations of Bromacil, Diuron, Trifluralin, and 2,4-D, and for high concentrations of Ametryne, Bromacil, Linuron, and Diuron in soils. 3. A weak to moderate stimulatory effect on oxygen uptake was recorded with low concentrations of Ametryne, Diuron, Fluometuron, 2,4-D and for high concentrations of Atrazine, Linuron, and Terbacil in soils.Se estudiaron los efectos del Ametryne, Atrazine, Bromacil, Fluometuron, Linuron, Prometryne, Terbacil, Trifluralin y 2,4-D en la respiración de tres distintos suelos, utilizando un microrrespirómetro Warburg. Dichos compuestos se aplicaron a concentraciones varias; a saber, 0, 10, 100 y 250 p.p.m. Los 10 compuestos se clasificaron en las tres categorías siguientes, según sus efectos en la respiración de los microorganismos del suelo: 1. La aplicación de 2,4-D y Triafulin tuvo un efecto inhibitorio significativo respecto a la cantidad de oxígeno que consumieron la mayoría de los microorganismos del suelo. 2. La aplicación de Bromacil, Diuron, Fluometuron y 2,4-D a concentraciones bajas y de Ametryne, Bromacil, Linuron y Diuron a concentraciones altas tuvo un efecto inhibitorio leve respecto a la cantidad de oxígeno que consumieron los microorganismos del suelo. 3. La aplicación de Ametryne, Diuron, Fluometuron, 2,4-D a concentraciones bajas y Atrazine, Linuron y Terbacil a concentraciones altas tuvo un efecto estimulante entre leve y moderado respecto a la cantidad de oxígeno que consumieron los microorganismos del suelo