Dissertations / Theses on the topic 'Kemiska analyser'

Igelbäcken är ett 10 kilometer långt vattendrag i nordvästra Stockholm, som börjar i Säbysjön iJärfälla kommun. Vattnet passerar Sollentuna, Sundbyberg, Stockholm och Solna där den rinnerut i Edsviken. Bäcken rinner förbi industrier, bebyggelse och vägar. Målet med detta arbete är attanalysera hur Igelbäcken påverkas av omgivningen. Arbetet består av fältstudier och arbete pålaboratorium. Resultatet visar att vattendraget är förorenat. De parametrar som bestämdes var: pH, temperatur, ledningsförmåga och flöde i fält samt COD, alkalinitet, klorinitet, total fosfor, färg, lukt,suspension av kolloidala partiklar och fällning på laboratorium. Många parametrar visar högavärden. Konduktiviteten och kloridhalten är höga vid alla provplatser och tyder på att vattnet ärpåverkat av trafiken. COD är över det acceptabla värdet förutom vid två platser. Alkalinitetenvarierar mellan 2 mM och 4 mM förutom i Edsviken och på Barkarby flygfält. (väst) Fosforhaltenär hög i alla mätpunkter och kräver insatser för att Igelbäcken ska bli renare.<br>Igelbäcken is a 10 kilometer long watercourse in northwestern Stockholm, starting in Säbysjön,Järfälla and passing Sollentuna, Sundbyberg, Stockholm and Solna where it flows into Edsviken,which is the outlet. The water passes industries, buildings and roads. The aim of this work is toanalyze how Igelbäcken is affected by the surroundings. The work contains a field study andlaboratory work. The results show that the water is contaminated. pH, temperature, conductivity and flow weremeasured in the field and COD, alkalinity, chlorine, total phosphorus, color, odour, suspension ofcolloidal particles and precipitate were analyzed in the laboratory. The result shows some veryhigh values. The conductivity and chloride are high at all places, indicating that the water isaffected by roads. The COD is above the acceptable value except in two places. Alkalinity variesbetween 2 mM and 4 mM except in two places. The phosphorus content is also high. Based on theresults, more efforts are required to make Igelbäcken cleaner.

Rönningesjön är en sprickdalssjö, som ligger i Täby kommun ca 22 km norr om Stockholm. Den påverkas starkt av bebyggelse och vägar i Gribbylunds och Löttingelunds samhällen. Öster om sjön ligger ett stort naturområde med namnet Skavlöten. Målet med detta arbete är att undersöka hur näringsämnen påverkar sjön 2018. Fältarbetet gjordes i april 2018. Prover togs i tillflöden, i utflödet och i sjön. De analyserades på ett laboratorium på Kemiska institutionen på KTH. I den norra delen av sjön har flytande våtmarker installerats för att förbättra vattenkvaliteten i sjön. En ström av vatten rinner genom sjön och ut i Hägernässviken. Vattnet är skiktat i två delar och har ett språngskikt på 2,5 meters djup. Sjön är starkt eutrofierad och våtmarken läcker fosfor, som rinner ut i Hägernäsviken. Övriga tillflöden bidrar med en liten mängd näring till sjön. Sjöns sediment innehåller en stor mängd näring och kan läcka näring till sjön.Reningen av dagvatten bör förbättras.<br>Rönningesjön is a 4.5-meter-deep lake situated in a geological default, 25 km north of Stockholm in Täby municipality. It is strongly impacted by roads and the local societies Löttingelund and Gribbylund. To the east of Rönningesjön, a large forested recreation area is found, with the name Skavlöten. The goal of this work is to investigate the impact of nutrients on the lake in 2018. The field work was performed in april 2018. Samples were taken in creeks an in rivers running into the lake, the outlet and in the lake itself. The analyses of the samples were made in a laboratory at The department of Chemistry, KTH. In the northern part of the lake, floating wetlands have been installed to improve the water quality. A stream of water is running through the lake from north to south, and finally, out to Hägernäsviken, a part of the Baltic Sea. The water is divided into an upper part (the epilimnion) above 2.5 m depth and a lower part, below 2.5 m depth (hypolimnion). The lake is strongly eutrophiated and the constructed wetland leaks nutrients into the lake. The cleaning of the storm water should be improved.

Den här rapporten om kallkällor i Haninge kommun i södra Stockholms län är ett examensarbete på KTH. Undersökningen har gjorts i samarbete med Haninge kommun och Källakademin. Arbetet utförs av två studenter, där en student fokuserar på källornas tillstånd i dag (denna rapport) och en student fokuserar på källornas historia och tradition. Det primära målet med detta arbete är att ge Haninge kommun och dess invånare bättre kännedom om de kallkällor som finns i kommunen, särskild med avseende på vattenkvalitet och tillgänglighet. Kommunen har ambitionen att informera allmänheten om kallkällor och förse en del av dem med skyltar. Information om källornas existens och lokalisering inhämtades från olika databaser, främst SGUs (Sveriges geologiska undersökning), Skogsstyrelsens och Länsstyrelsens samt genom personliga kontakter. Efter lokaliseringen av källorna valdes sju stycken för provtagning. De valda kallkällorna besöktes och prov från dessa undersöktes och analyserades med avseende på följande parametrar: Temperatur, pH, konduktivitet, alkalinitet, kemisk syreförbrukning (CODMn), kloridhalt, färg, lukt, smak och klarhet. De tre första parametrarna bestämdes i fält. Utöver dessa parametrar bestämdes även metallhalterna och totalfosforhalten. De metallhalter som bestämdes var kadmium, kalcium, kalium, magnesium, natrium och koppar . Någon bakteriologisk undersökning av källvattnen har i detta skede inte gjorts Resultaten visade följande: Fyra kallkällor, Källbacken, Gubbkärret, Mellanbergskällan och Sandemarkällan är lämpliga att restaurera. De har bra vattenkvalité och olika karaktär. Det finns mindre problem som t.ex. rensning och skötsel som behöver följas upp. Tre kallkällor, Lillsjön, Nytorp och Trefaldighetskällan på Utö har sämre kvalité och fordrar mer arbete att återställa.<br>This report about springs in Haninge Municipality, which is located to the south of Stockholm, is a diploma work at KTH. The survey was made in collaboration with Haninge Municipality and Källakademin (Swedish Academy of Springs). The work was carried out by two students, one who specialized in the present condition of the springs (this report) and one who focused on their history and tradition. The primary aim of this research is to give Haninge Municipality and its residents better knowledge of the springs that exist in the municipality, especially with regard to their water quality and location. The municipality strives to inform the public about springs and to provide the springs with signs. The information about the existence of the springs and the locations of them has been obtained from various databases, primarily SGU (Geological Survey of Sweden), the Swedish Forest Agency and the Stockholm county administration and also through private contacts. After the localization of the springs, seven of them were chosen for sampling. The chosen springs were visited and sampled. The water was analyzed with respect to the following parameters: temperature, pH, conductivity, alkalinity, chemical oxygen demand (CODMn), chloride, colour, taste, smell and transparency. The first three of these parameters were determined in the field. In addition to these parameters, the concentration of metal ions and the total phosphorous content were also determined. The metals that were analysed include cadmium, calcium, potassium, magnesium, sodium and copper. The results gave the following information: Four springs, Källbacken, Gubbkärret, Mellanbergskällan and Sandemar are suitable for restoration and they have very good water quality from chemical-physical point of view. These four springs have different characteristics and there are minor problems conserning restoration but they, need further sampling and examination. Three springs, Lillsjön, Nytorp and Trefaldighetskällan at Utö have inferior quality and would require greater efforts to restore.

Rönningesjön är en sprickdalssjö, som påverkas av lerslätter runt sjön. pH ligger mellan 7,1 och 7,7. Sjön är starkt eutrofierad. Den påverkas också av vägarna runt omkring. Det tillrinnande vattnet innehåller mycket salt från kringliggande vägar. Från bilarna kommer också metaller. I detta projekt mätas koppar, krom och bly. Den större delen av metallerna kommer med dagvattnet till Löttingelunds våtmark och följer sedan med vattnet genom sjön och ut i Hägernäsviken, som är en del av Östersjön. De sedimenterar delvis i sjön. Koncentrationerna av metallerna är alldeles för höga i vattnet. Metaller finns också lagrade i sedimenten. Sedimenteringsdammar bör anläggas för dagvattnet för att avlägsna de partikelbundna metallerna.<br>Lake Rönningesjön lies in a geological fault (a crack) and it is affected by the clay in the surrounding fields. The pH-values lie within the interval 7.1–7.7. The lake is also impacted by the roads around the lake. The incoming water contains large amounts of road salt. From the cars also large amounts of metal ions are transported by the incoming storm water. In this project copper, chromium and lead are measured. Most of the metals in the lake pass through the wetland at Löttingelund in one end of the lake and flows through the lake to the outlet, which delivers the metal ions into Hägernäsviken, which is a part of the Baltic Sea. However, a part of the metal ions are precipitated in the lake. The concentrations of metal ions in the lake water are too high. Metal ions are also stored in the sediments. Special dams should be constructed to remove particle bound metals from the storm water, by sedimentation.

Bakgrund: Provmaterial för joniserat kalcium är känsligt för pH-förändringar och med tanke på svårstuckna patienter är det betydelsefullt att undersöka lägre fyllnadsnivåers påverkan på analysresultatet. På grund av olika pre-analytiska faktorer kan tidsgränsen (4 timmar) för analys av standardbikarbonat överskridas. Förvaring av post-analytiska serumprover medför att kompletteringsanalyser kan beställas. Begränsad dokumentation finns om avkorkade serumprovers stabilitet i rumstemperatur. Syfte: Syftet var att undersöka hur lägre fyllnadsnivåer av serum påverkar analysresultatet för joniserat kalcium, om standardbikarbonatsprover på helblod kan analyseras senare än 4 timmar och hur länge serumprover kan stå i rumstemperatur utan kork för eventuella kompletteringsanalyser. Metod: Koncentrationen av analyten joniserat kalcium i serumprover med fyllnadsnivåerna 1 mL och 2 mL jämfördes med maximalt fyllda provrör. Kylskåpsförvarade helblodsprover analyserades för standardbikarbonat efter 4-7 timmar. Avkorkade serumprover analyserades för 10 biokemiska analyter efter att ha stått i rumstemperatur 2-8 timmar. Genomsnittlig procentuell avvikelse jämfördes med en analytisk och biologisk imprecisionsgräns för att bedöma analyters stabilitet. Resultat och slutsatser: Analysresultat av joniserat kalcium i lägre fyllnadsnivåer var tillförlitliga. Stabiliteten av standardbikarbonatsproverna kunde inte bedömas och därmed kunde inte en eventuell tidsgränsändring rekommenderas. De biokemiska analyterna var stabila upp till 8 timmar i rumstemperatur.<br>Background: Ionized calcium concentrations decrease when samples are exposed to air. Due to pre-analytical factors, the 4 hour time limit for analysis of standard bicarbonate, can sometimes be exceeded. There is limited documentation about additional analyses on post-analytic decapped serum samples stored at room temperature. Aim: The aim was to examine how lower sample volumes affect the concentration of ionized calcium, if the time limit for analysis of standard bicarbonate on whole blood can be prolonged and how long decapped serum samples can be stored at room temperature for eventual additional analyses. Methods: The concentration of ionized calcium was analyzed on serum samples filled with 1 mL and 2 mL and were compared to maximally filled samples. Refrigerated whole blood samples were analyzed for standard bicarbonate after 4-7 hours. Ten biochemical analytes were measured in decapped serum samples after 2-8 hours of storage at room temperature. The mean percentage deviation was compared to an analytical and biological imprecision limit to determine analyte stability. Results and conclusions: Ionized calcium concentrations in lower sample volumes were reliable. The stability of standard bicarbonate could not be determined, therefore a longer possible time limit could not be recommended. The biochemical analytes were stable for 8 hours.

Svenska sjöars trofistatus delas upp i fyra olika statusar; oligotrofa, mesotrofa, eutrofa och hypertrofa. Försurning och övergödning är vanligt, till följd av antingen naturliga eller antropogena orsaker. Syftet med studien var att undersöka hur plankton (biodensitet) samvarierar med olika kemiska och fysikaliska parametrar (pH, konduktivitet, vattenfärg, turbiditet, siktdjup, Tot-N och Tot-P) i 20 skånska sjöar, samt hur biodensiteten skiljer sig mellan trofistatusarna. Syftet var även att bedöma sjöarnas tillstånd utifrån parametrarna, plankton som bioindikator, tidigare miljöövervakningar och bedömningsgrunder. Studienomfattade fältarbete där vatten- och planktonprov samlades in och vattenanalyser av siktdjup, pH och konduktivitet utfördes. På labb analyserades biodensiteten genom flödescytometri, planktonartbestämning genom mikroskopering och analyser av vattenfärg, turbiditet, Tot-N och Tot-P. En databasanvändes för att bedöma sjöarnas trofistatus och som kontroll vid analys av biodensiteten mellan trofistatusarna. Statistiska analyser utfördes för att analysera data. Biodensiteten kan förklaras till 71,1% av både vattenfärg och Tot-P. Multikollinearitet kan ha bidragit till ett felaktigt icke-signifikant samband mellan biodensitet och parametrarna turbiditet och Tot-N. Biodensiteten skiljde sig inte signifikant åt mellan trofistatusarna, vilket kan bero på provstorleken. De tidigare bedömningsgrunder och de nya av vattendirektivet skiljde sig åt för några parametrar. En uppmaning är att studera skånska sjöar med vattendirektivets bedömningsgrunder för att bibehålla en god miljöövervakning och uppnå miljömålen, och att lägga till konduktivitet samt återinföra turbiditet och vattenfärg i bedömningsgrunderna.<br>Swedish lakes’ trophy status is divided into oligotrophic, mesotrophic, eutrophic, and hypertrophic. Acidification and eutrophication are common, due to either natural or anthropogenic causes. The purpose of the study was to investigate how plankton (biodensity) covaries with chemical and physical parameters (pH, conductivity, watercolor, turbidity, visibility depth, Tot-N and Tot-P) in 20 lakes in Skåne, and how the biodensity differs between trophy levels. The purpose was also to assess the lake conditions based on the previously mentioned parameters, previous environmental monitoring, and assessment criteria. The study included fieldwork where water samples were collected, and water analyzes of visibility depth, pH and conductivity were performed. In the lab, plankton was analyzed by flow cytometry and microscopy,and watercolor, turbidity, Tot-N and Tot-P by water analyses. A database was used to assess the lakes’ trophy status and as a control when analyzing the biodensity between the trophy statuses. Statistical analyzes were performed to analyze data. 71,1% of the biodensity’s variation was explained by watercolor and Tot-P. Multicollinearity may have contributed to an incorrectly insignificant correlation between biodensity, turbidity and Tot-N. The biodensity did not differ between the trophy statuses, which mightdepend on the sample size. The previous assessment criteria and the new ones of the Water Framework Directive (WFD) differed for some parameters. A recommendation is to study lakes in Skåne with the WFD’s assessment criteria to maintain a good environmental monitoring and to achieve the environmental goals, and to add conductivity and reintroduce turbidity and watercolor into the assessment criteria.

I det här examensarbetet har Storsjön och Lillsjön undersökts. De ligger 35 km norr om Stockholm nära Lindaholmens stationssamhälle. Målet är att undersöka sjöarnas miljötillstånd. Sjöarnas omgivning är ett jordbruksområde. De ligger i ett avgränsat våtmarksområde med lågt pH (= 6,7). Alkalinitet (HCO3-) passerar genom sjöarna från jordbruken i söder och öster. En stor mängd fosfor passerar genom sjöarna och en del av denna lagras i sjöarnas sediment. Sedimenteringsdammar bör konstrueras för att avlägsna näring och en strandzon bör anläggas för upptag av näring.<br>In this thesis the lakes Storsjön and Lillsjön have been examined. They are two lakes situated 35 km north of Stockholm. The goal is to investigate the environmental condition of these lakes. The surrounding area is farming land. Close to the lakes, a wetland with low pH (= 6,7) is found. Alkalinity (HCO3-) passes throw the lakes from the farming land south and east of the lakes. A large amount of phosphorus passes throw the lakes, part of which is stored in the sediments. Dams for sedimentation should be constructed for recovery of nutrients and a zone of vegetation should be constructed for the uptake of nutrients.

I denna undersökning studerades en grupp gymnasieelevers kunskapsutveckling i samband med ett kursmoment, bestående av fyra olika delmoment, som konstruerades som en del av denna undersökning. Eleverna som deltog i undersökningen går för tillfället i årkurs 1 på Naturvetenskapsprogrammet och den kurs som eleverna läste och som kursmomentet genomfördes i var kemi 1. Kursmomentet genomfördes med målsättning att utöka elevernas kunskaper inom utvalda ämnesområden från ämnesplanen i kemi, men också med syfte att skapa förutsättning för eleverna att utveckla Scientific Literacy samt stärka sin förmåga att kunna diskutera och att ta ställning i olika samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll. Detta undersökes genom att dels låta eleverna besvara en enkät där de själva fick ta ställning till sin egen kunskapsutveckling efter att de hade deltagit i kursmomentet, men även genom att granska deras kunskaper i samband med rättningen av den hemuppgift som eleverna utförde som sista del av momentet. I uppgiften efterfrågades att eleverna dels skulle beskriva olika kemiska analystekniker, men också att redogöra för potentiella lösningar till olika miljöproblem utifrån principer för hållbar utveckling. De slutsatser som kunde dras utifrån undersökningen var att kursmomentet hade gett förutsättningar för eleverna att stärka sina kunskaper och förmågor inom de efterfrågade ämnesområdena. Dock framkom också att viss bearbetning av de olika delarna av momentet behöver genomföras för att ytterligare stärka korrelationen mellan utförandet av kursmoment och de mål som det var avsett att uppnå. Både under och efter genomförande av kursmomentet analyserades även den didaktiska process som ägt rum i samband med arbetet. Utifrån detta kunde slutsatser presenteras angående hur man som kemilärare kan resonera kring organisering av arbete och planering av tidsåtgång, om man önskar utforma ett liknande kursmoment eller vill använda det som ligger till grund för detta arbete<br>In this research, the knowledge development of a group of high school students during a course component was studied. The course component, which consisted of four separate parts, was developed for this investigation. The students who participated in the investigation are all in year one in high school, and study at the Science programme. The course component was included in their chemistry course. The course component was developed to increase the students’ knowledge within selected topics from the curriculum, however, also to offer the postulation to develop Scientific Literacy, as well as to increase their ability to discuss societal issues while including a scientific perspective. To be able to carry out the investigation, two different data selections were accomplished. One where the students responded to a survey, where they had to reflect upon their own knowledge development, and another, where their subject knowledge was examined during the assessment of an assignment that they had to carry out as the last part of the course component. The instructions for the assignment was to first describe different analytical tools used in chemistry, and secondly, to narrate different solutions on how to deal with environmental issues, using a perspective of sustainable development. The conclusion drawn from this research is that the course component provided the students the opportunity to increase their knowledge and their strengthen abilities within the requested subject areas. However, it also emerged from the study that, if the different parts om the course component were to be adjusted, the result might have been more successful and the correlation between the course component and the main purposes for it to be carried out might had been stronger. The didactical process that has been carried out during this work has also been analysed. Hence, suggestions about how to reflect upon time requirements and work organisation if one, as a teacher, wishes to either implement this course component in their own tutoring, or do something similar, is presented in the end of this report.

The use of carbon from fossil-based resources result in changes in the earth’s climate due to emissions of greenhouse gases. Biomass is the only renewable source of carbon that may be converted to transportation fuels and chemicals, markets now fully dominated by traditional oil supply. The biorefinery concept for upgrading and refinement of biomass feedstocks to value-added end-products has the potential to mitigate greenhouse gas emissions and replace fossil products. Most biorefineries use biochemical conversion processes and may have by-product streams suitable as feedstocks for thermal conversion and production of syngas. Further synthesis to value-added products from the syngas could increase the product output from the biorefinery. The application of thermal conversion processes integrated into an existing biorefinery concept has been evaluated in this licentiate thesis work. Two by-product streams; hydrolysis (lignin) residue from an ethanol plant and biogas from wastewater treatment, have been investigated as gasification/reforming feedstocks. Also, the pre-treatment method torrefaction has been evaluated for improved gasification fuel characteristics and integration aspects. A new process and system concept (Bio2Fuels) with potential carbon negative benefits has been suggested and evaluated as an alternative route for syngas production by separating biomass into a hydrogen rich gas and a carbon rich char product. The evaluation demonstrated that hydrolysis residue proved a suitable feedstock for gasification with respect to syngas composition. Biogas can be further reformed to syngas by combined biomass gasification and methane reforming, with promising results on CH4 conversion rate and increased H2/CO ratio at temperatures ≥1000°C. The pre-treatment method torrefaction was demonstrated to improve fuel qualities and may thus significantly facilitate entrained flow gasification of biomass residue streams. Also, integration of a torrefaction plant at a biorefinery site could make use of excess heat for drying the raw material before torrefaction. The Bio2Fuels concept was evaluated and found feasible for further studies. The application of thermal conversion processes into an existing biorefinery, making use of by-products and biomass residues as feedstocks, has significant potential for energy integration, increased product output as well as for climate change mitigation.

En stor samling dimolekylära vätebindningar med formen A – H … B, där AH är en alkyn, alkohol eller tiol och B = [Br–, Cl–, NH3, HCN] beräknas och utvärderas med Kohn-Sham täthetsfunktionalteori tillsammans med bassetet m062x/6-311+g(2df.2p). Dessa komplex utvärderas även med en punktladdningsmodell (som använder samma metod och basset), där atomerna i vätebindningsmottagaren B byts ut mot laddningar som passats för att återskapa laddningsfördelningen runt molekylen, med målet att separera och isolera de elektrostatiska och polariserande energikomponenterna från de totala interaktionsenergierna. Med hjälp av detta tillvägagångssätt visade det sig att vätebindningars komplexeringsenergi (i.e. interaktionsenergin med energikostnaden för att deformera atomkärnornas rymdgeometri borttagen), oberoende av karaktären hos monomeren AH eller B, till stor del består av elektrostatik och polarisation, medan laddningsutbyte, dispersion, och andra resttermer endast utgör en liten del av den totala interaktionen. Fördelningen mellan elektrostatik och polarisation varierar beroende på typen av monomerer i vätebindningen, men deras summa, den resulterande punktladdningsenergin, korrelerar linjärt (ΔECompl = 0.85ΔEPC ) med R2 = 0.995 över energiomfånget 0 &lt; ΔECompl &lt; 50 kcal mol–1. Detta blir ännu mer anmärkningsvärt då inkluderingen av komplexeringsenergierna från halogenbindningar i samma korrelation inte förändrar korrelationskoefficienten avsevärt, vilket indikerar att båda bindningstyperna består av samma energikomponenter även då bindningarna i sig är väldigt olika.<br>A large set of dimeric hydrogen bonds of the type A – H … B, where AH is an alkyne, alcohol, or thiol and B = [Br–, Cl–, NH3, HCN]  are computed and evaluated using Kohn-Sham density functional theory together with the m062x/6-311+g(2df.2p) basis set. These complexes are also evaluated using a point charge (PC) approach (using the same method and basis set), where the atoms of the hydrogen bond acceptor B are substituted for charges that are optimized to reproduce the charge distribution of the molecule, with the purpose of separating and isolating the electrostatics- and polarization energy components of the interaction energies. Using this approach it was discovered that the complexation energy of hydrogen bonds (i.e.the interaction energy with the energy cost of nuclear deformation corrected for), independent on the nature of either monomer AH or B, are largely made up of electrostatics and polarization, while charge transfer, dispersion, and other rest terms only make up a small fraction of the total interaction. The composition of electrostatics and polarization vary depending on the type of monomers in the hydrogen bond, but their sum, the PC interaction energy, correlates linearly (ΔECompl = 0.85ΔEPC )  with R2 = 0.995 over an energy span of 0 &lt; ΔECompl &lt; 50 kcal mol–1. This is made even more remarkable by the inclusion of halogen bonded complexation energies in the same correlation without changing the correlation coefficient significantly, indicating that the two bond types are comprised of the same components even though they are remarkably different in origin.

<p>This thesis presents briefly the application of quantum mechanics on systems ofchemical interest, i.e., the field of quantum chemistry and computational chemistry.The molecules of the ten-electron series, hydrogen fluoride, water, ammonia,methane and neon, are taken as computational examples. Some applications ofquantum chemistry are then shown on these systems, with emphasis on the natureof the molecular bonds. Conceptual methods of chemistry and theoreticalchemistry for these systems are shown to be valid with some restrictions, as theseinterpretations does not represent physically measurable entities.The orbitals and orbital energies of neon is studied, the binding van der Waalsinteractionresulting in a Ne2 molecule is studied with a theoretical bond lengthof 3.23 °A and dissociation energy of 81.75 μEh. The equilibrium geometries ofFH, H2O, NH3 and CH4 are studied and the strength and character of the bondsinvolved evaluated using bond order, dipole moment, Mulliken population analysisand L¨owdin population analysis. The concept of electronegativity is studied in thecontext of electron transfer. Lastly, the barrier of inversion for NH3 is studied, withan obtained barrier height of 8.46 mEh and relatively constant electron transfer.</p>

This thesis deals with the use of electric fields for evaluation and control of chemical systems. An electric field can result in the flow of charge across an interface between a metal and a solution, by means of chemical reactions. This interplay between electricity and chemistry, i.e. electrochemistry, is a field of crucial importance both within research and industry. Applications based on electrochemical principles encompass such diverse areas as batteries and fuel cells, pH electrodes, and the glucose monitor used by people suffering from diabetes.A major part of the present work concerns the use of static electric fields in solutions containing a non-contacted metal surface. In such a setup it is possible to control the extent of electrochemical reactions at different positions on the metal. This allows the formation and evaluation of various types of gradients on electrodes, via indirectly induced electrochemical reactions. This approach is a new and simple way of forming for instance molecular gradients on conducting surfaces. These are very advantageous in biomimetic research, because a gradient contains a huge amount of discrete combinations of for example two molecules. The basis for the technique is the use of bipolar electrochemistry. Briefly, a surface can become a bipolar electrode (an electrode that acts as both anode and cathode) when the electric field in the solution exceeds a certain threshold value, thereby inducing redox reactions at both ends. In our experiments, the driving force for these reactions will vary along the electrode surface. Since the result of an electrochemical reaction can be the deposition or removal of material from an electrode, bipolar electrochemistry can be used to create gradients of that material on a surface. In order to gain a deeper understanding of these processes, the potential and current density distributions at bipolar electrodes were investigated with different methods. Especially the use of imaging techniques was important for the visualization and analysis of the gradients. Using this knowledge, the formation of more complex gradients was facilitated, and the results were further compared to simulations based on simple conductivity models. These simulations also provided us with means to predict the behavior of new and interesting setup geometries for pattering applications.The other major part is more application driven and deals with the use of alternating electric fields for chemical analysis, a technique known as electrochemical impedance spectroscopy (EIS). In this work, EIS has been applied for the analysis of engine oils and industrial cutting fluids. Emphasis was placed on practical aspects of the measurement procedure, and on the evaluation of the results using statistical methods. It was for example shown that it was possible to simultaneously determine the amount of different contaminants in low conducting solutions. Generally, EIS is used to measure the impedance of a solution or a solid, often as a function of the frequency of the alternating electric field. The impedance of a system is closely correlated to its complex dielectric constant, and EIS can therefor be used to examine many chemical and physical processes. It is further well suited for characterizing low conducting media with little or no redox-active species. The evaluation of impedance data is often a quite complex task, which is why we have made use of statistical methods that drastically reduce the effort and quickly reveal significant intrinsic parameters.

Power outages, electric-grid deficiencies and renewable energies are all examples where stationary energy storages are useful. In this master thesis, two types of stationary electrochemical energy storages are examined; vent-regulated lead-acid batteries (VRLA) and lithium iron phosphate batteries (LFP), to find out the more beneficial one in stationary uses. The techniques are examined for a large range of electric-grid services in a techno-economical investigation. The cost per delivered kWh of the energy storage is the basis of comparison which is calculated using battery degradation data with respect to C-rate, SoC, DoD, temperature, storage time and cycle frequency to estimate calendar and cyclic aging. Modelling presents neither alternative as superior although LFP is the more versatile alternative. VRLA-batteries can be a more cost-beneficial alternative for applications demanding less than 1 cycle/day, at temperatures lower than 30C, short project lifetimes and when utilizing storages beyond 80% EoL. The investment cost is lower for VRLA at equal C-rates. Cost items neglected will decrease the chances of VRLA being the cheapest technique. From a sustainability point of view, LFP is under almost all circumstances the less energy and CO2-intense technology, however recyclability is in clear favor for VRLA.<br>Strömavbrott, underdimensionerade elnät och förnybar energi är tre exempel där ett stationärt energilager kan tillämpas. I den här masteruppsatsen undersöks två typer av stationära elektrokemiska energilager; ventilreglerade bly-syra-batterier och litium-järnfosfat-batterier (LFP), för att finna det mer fördelaktiga alternativet i stationära applikationer. De två teknikerna analyseras i ett stort antal elnätsapplikationer i en tekno-ekonomisk studie. Kostnaden per levererad kWh av energilagret används som jämförelsebas vilken beräknas utifrån batteridegraderingsdata med avseende på C-rate, SoC, DoD, temperatur, lagringstid och cykelfrekvens för att estimera kalender- och cyklisk åldring. Modellering visar att inget av batterialternativen är överlägset i alla situationer men LFP är det mångsidigare alternativet. Bly-syra-batterier kan vara mer kostnadseffektiva för applikationer som kräver mindre än 1 (full-ekvivalent) cykel/dag vid temperaturer lägre än 30C, korta projektlivstider samt när batterilagren används bortom 80% EoL. Investeringskostnaden är lägre för bly-syra-batterier när likadan C-rate appliceras. Negligerade kostnadsposter kommer minska chanserna att bly-syra-batterier är det billigaste alternativet. Från ett hållbarhetsperspektiv är LFP nästan uteslutande den mindre energikrävande och mindre CO2-intensiva tekniken. Bly-syra-batterier har dock en klar fördel när det kommer till återvinningsbarhet.

Water is used every day in society and to be able to recycle this water we depend upon efficient wastewater treatment. It is vital to test the wastewater based on different parameters. One parameter is the Chemical Oxygen Demand (COD), which defines the amount of organic substances that can be chemically oxidized within the water. The Swedish standardized analytical method for COD (SS-028142), COD(Cr) is dependent on mercury, a substance which was banned according to Swedish regulations in year 2009 but is still used due to time limited dispensations. This report is a part of a pre-procurement innovative project initiated by the Swedish Water and Wastewater Association (SWWA) in order to bring forward and evaluate mercury free analytical methods for COD for municipal wastewater. The aim was to validate three analytical methods for COD: Chloride Determination, Chloride Elimination and PeCOD and compare the analytical results to the standardized COD(Cr). Three laboratories, Käppala (Stockholm), Gryaab (Gothenburg) and Komlab (Örnsköldsvik) were included in the validation process by providing analytical data. The validation was conducted using the data as input for the statistical methods regression, correlation and analysis of variance to investigate the performance of the individual methods. As a complement to the statistical results, comments regarding the methods brought up by the laboratory staff were compiled in order to reflect on the usability and robustness of the methods.  The results indicated that the method Chloride Determination was the method most similar to the COD(Cr) method, when investigating obtained COD concentrations, required analytical time and implementation steps needed to obtain a final COD value. This result was evident by high coefficient of determination values for influent wastewater samples. The PeCOD method, which was submitted in two versions, one manual and one automatic was only able to analyze soluble COD. It was found that the PeCOD methods obtained lower COD concentrations compared to the standardized method when analyzing filtered samples. Due to highly variable correlation coefficients between the PeCOD and COD(Cr) for various types of samples indicated that no uniform linear relation between the methods was present. Analysis with the Chloride Elimination method was halted early in the validation process, but was found to receive approximately 50 percent lower COD values than the reference method  COD(Cr). Finally it can be said that the input data for conducting the statistical test were limited and further analysis should be recommended in order to validate the results with a higher certainty.<br>Varje dag produceras avloppsvatten i samhället och för att kunna återanvända detta vatten krävs en tillförlitlig reningsprocess. För att rena avloppsvatten effektivt är det betydelsefullt att kontinuerligt testa avloppsvattnet utifrån ett antal viktiga parametrar. En av dessa är kemisk syreförbrukning, COD, som definieras av den mängd syre som förbrukas genom fullständig kemisk oxidation av organiskt material. Den svenska standardiserade analysmetoden för COD (SS-028142) , COD(Cr) är beroende av kvicksilver för att erhålla ett korrekt analysresultat utan påverkan av kloridjoner. Kvicksilver är enligt Svensk lag förbjudet sedan år 2009, men analysmetoden är dock vanligt använd på svenska avloppsreningsverk tack vare årliga dispenser. Detta examensarbete är en del av en förkommersiell innovationsupphandling som initierats av Svenskt Vatten med mål att undersöka och validera kvicksilverfria analysmetoder för COD tillgängliga på den internationella marknaden. Projektets syfte var att utföra en validering av tre analysmetoder: Klorid Determination, Klorid Elimination och PeCOD och jämföra dess resultat med referens metoden COD(Cr). Tre olika laboratorier, Käppala (Stockholm), Gryaab (Göteborg) och Komlab (Örnsköldsvik) medverkade i projektet. Valideringen genomfördes med de statistiska metoderna regression, korrelation och variansanalys, utifrån insamlade mätdata i syfte att undersöka de givna metodernas prestanda. Som ett komplement till det statistiska testerna sammanställdes synpunkter som framkommit under analysarbetet av laboratoriepersonal, för bedömning av metodernas användarvänlighet och robusthet.  Utifrån valideringen var det tydligt att metoden Klorid Determination hade störst likhet med COD(Cr) metoden utifrån givna analysresultat, analystid samt utförda analyssteg. Detta resultat styrktes av höga värden för determinationskoefficients för inkommande avloppsvatten mellan innovatios metoden och referense metoden COD(Cr). Analysmetoden PeCOD bestod av två olika versioner, skildrade den lösliga COD innehållet i provet istället för den total COD koncentrationen som hos COD(Cr). Oavsett vilken version av PeCOD som används erhålls ett lägre COD resultat jämfört med referens metoden COD(Cr) då filtrerade prover analyserades. De framtagna varierande korrelations koefficienter mellan PeCOD och COD(Cr) indikerade att ingen enhetlig korrelation gick att finna mellan metoderna hos de olika laboratorierna. Analysmetoden COD Elimination pausades tidigt i processen men de tidiga testerna visade på halverade COD koncentrationer jämfört med referens metoden.  Slutligen kan det nämnas att mätdata som användes som indata till de beskrivna statistiska testerna var begränsade och att vidare analyser rekommenderas för att kunna bevisa givna resultat med ökad sannolikhet.

<p>Black liquors are presently combusted in recovery boilers where the inorganic cooking chemicals are recovered and the energy in the organic material is converted to steam and electricity. A new technology, developed by Chemrec AB, is black liquor gasification (BLG). BLG has more to offer compared to the recovery boiler process, in terms of on-site generation of electric power, liquid fuel and process chemicals. A prerequisite for both optimization of existing processes and the commercialization of BLG is better understanding of the physical and chemical processes involved including interactions with the refractory lining. The chemistry in the BLG process is very complex and to minimize extensive and expensive time-consuming studies otherwise required accurate and reliable model descriptions are needed for a full understanding of most chemical and physical processes as well as for up-scaling of the new BLG processes. However, by using these calculated model results in practice, the errors in the state of the art thermochemical data have to be considered. An extensive literature review was therefore performed to update the data needed for unary, binary and higher order systems. The results from the review reviled that there is a significant range of uncertainty for several condensed phases and a few gas species. This resulted in experimental re-determinations of the binary phase diagrams sodium carbonate-sodium sulfide (Na2CO3-Na2S) and sodium sulfate-sodium sulfide (Na2SO4-Na2S) using High Temperature Microscopy (HTM), High Temperature X-ray Diffraction (HT-XRD) and Differential Thermal Analysis (DTA). For the Na2CO3-Na2S system, measurements were carried out in dry inert atmosphere at temperatures from 25 to 1200 °C. To examine the influence of pure CO2 atmosphere on the melting behavior, HTM experiments in the same temperature interval were made. The results include re-determination of liquidus curves, in the Na2CO3 rich area, melting points of the pure components as well as determination of the extent of the solid solution, Na2CO3(ss), area. The thermal stability of Na2SO3 was studied and the binary phase diagram Na2SO4-Na2S was re-determined. The results indicate that Na2SO3 can exist for a short time up to 750 °C, before it melts. It was also proved that a solid/solid transformation, not reported earlier, occurs at 675 ± 10 °C. At around 700 °C, Na2SO3 gradually breaks down within a few hours, to finally form the solid phases Na2SO4 and Na2S. From HTM measurements a metastable phase diagram including Na2SO3, as well as an equilibrium phase diagram have been constructed for the binary system Na2SO4-Na2S. Improved data on Na2S was experimentally obtained by using solid-state EMF measurements. The equilibrium constant for Na2S(s) was determined to be log Kf(Na2S(s)) (± 0.05) = 216.28 – 4750(T/K)–1 – 28.28878 ln (T/K). Gibbs energy of formation for Na2S(s) was obtained as ΔfG°(Na2S(s))/(kJ mol–1) (± 1.0) = 90.9 – 4.1407(T/K) + 0.5415849(T/K) ln (T/K). The standard enthalpy of formation of Na2S(s) was evaluated to be ΔfH°(Na2S(s), 298.15 K)/(kJ mol–1) (± 1.0) = – 369.0. The standard entropy was evaluated to be S°(Na2S(s), 298.15 K)/(J mol–1 K–1) (± 2.0) = 97.0. Analyses of used refractory material from the Chemrec gasifier were also performed in order to elucidate the stability of the refractory lining. Scanning electron microscopy (SEM) analysis revealed that the chemical attack was limited to 250-300 μm, of the surface directly exposed to the gasification atmosphere and the smelt. From XRD analysis it was found that the phases in this surface layer of the refractory were dominated by sodiumaluminosilicates, mainly Na1.55Al1.55Si0.45O4.</p>

The aim of this paper is to document the development of a method for detectionand quantification of Polychlorinated biphenyls (PCB) in soil using GasChromatography (GC) connected to a Quadrupole Mass Spectrometer (MS) via aninternal standard (CB189). The method developed is performed in conjunction withthe information provided by the Swedish environmental agency (Svenskanaturvårdsverket, SNV) in regards to PCB limits for sensitive land usage. The steps ofthe method and maintenance of the GC/MS are used to create a user manual andan attempt at transformative learning is done in an effort to teach the staff atLjungaLab AB so that at the very least, independent analysis can be run and at best,new methods and application are independently developed for the GC/MS. Anevaluation of the teaching efforts is also done to assess what grade of learning isachieved.<br>Syftet med denna uppsats är att dokumentera utvecklingen av en metod fördetektion och kvantifiering av polyklorerade bifenyler (PCB) i jord med hjälp avgaskromatografi (GC) ansluten till en masspektrometer (MS) och med användningav en intern standard (CB189). Metoden som utvecklats skapades med hjälp avuppgifter från det svenska naturvårdsverket (SNV) angående PCB-gränser för känsligmarkanvändning. Därefter skapades en användarmanual som beskriver stegen imetoden och även underhåll av GC/MS. Personalen på LjungaLab AB undervisadesi hur man använder och underhåller instrumenten för att, åtminstone, kunna köraoberoende analyser, och i bästa fall, utveckla nya metoder och tillämpningarsjälvständigt. Det sistnämda är ett försök till transformativ lärande. En utvärdering avlärarinsatser sker också för att bedöma vilken grad av lärande som uppnås.

Detta examensarbete syftar till att utveckla ett nytt sätt att använda betong för inredningsändamål. Betong har alltid använts i större byggnader, infrastruktur och andra kategorier. Nyligen började den moderna inredningen använda betong inomhus, till exempel som bänkskiva eller som en hylla. Arbetet fokuserar på en huvudfråga: Är betong ett bra materialval för inredning? För att besvara denna fråga bestämdes några punkter för att komma till huvudfrågan. Följande punkter behövde testat och analyserad för att komma till svaren:    - Beräkna och testa betongens hållfasthet    - Testa slagtålighet    - Analysera hur betong reagerar med kemikalier med olika pH-värde    - Förhållandet mellan miljö och betong    - Studera produktionen av betong Laborationstest, litteraturskällor och fältstudier användes som metoder för att få ett resultat av ovan nämnda punkter. Resultaten visar att betong kan användas som inredningsändamål och kan användas i större utsträckning än vad som är fallet idag. Sammanfattningsvis är betong ett bra material som används för inredningsändamål och den framtida tekniken kommer att minska koldioxidutsläppen som följer med produktionen av betongen. Det kommer att göra betong ännu bättre som material att använda i framtiden.<br>The following thesis aims to develop a new way to use concrete as interior material. Concrete has always been used in larger scale buildings, infrastructure and in other categories. Recently the modern interior design started to use concrete indoors for example as countertop or as a shelf. This thesis focuses on one main question: is concrete a good material choice for interior use. To answer that question, we decided to have sub questions to help to get to the main question. The following questions needed test and analysis methods to get to the answers:    - Calculate and test the strength of concrete    - Test impact resistance    - Analyze how concrete reacts with chemicals with different PH-values    - Study the production of concrete    - Relation between environment and concrete Lab tests, literature sources, and field studies was used as methods to answer those questions. The results shows that concrete can be utilized as interior material and can be used to a greater extent than is the case today. In conclusion concrete is a good material as used for interior purposes and the future technology will decrease carbon dioxide emissions that comes with production of the concrete. That will make concrete even better as material to use in the future.