Bücher der Reihe De Gruyter STEM

The book about Non-bacterial toxins will cover those toxins that affect food safety and are produced by fungi (mycotoxins), cyanobacteria (cyanotoxins) and marine microalgae (phycotoxins). These three group of toxins affect food safety and drinking water quality at a global scale, and they pose three main challenges for scientists: 1) Climate change is causing a slow but steady change on the chemical profile of each of these groups, causing intoxications in areas that are geographically new to the intoxications map. For this reason, emerging toxins are a new topic that requires an important reallocation of resources to understand the new toxins trends, their toxicology, their analytical control and how to deal with them from a regulatory standpoint. 2) Toxicological science needs to be updated to determine the impact of the toxins in all kind of vectors (more and more are being discovered) and how they disseminate on the food chain. Also, the mode of action of many of this toxins is not understood or even known, and this affects also to the impact of the coexistence of several toxins in the same matrix. 3) Detection and regulation, as this requires the use of advance technology (mass spectrometry, biosensors, multitask screening etc) that is in many cases underdevelopped or not available, especially for many of the new toxins. Climate change, toxicology and detection affect so many areas of science that this book will try to keep the readers updated about the current state of the art.

Process integration and intensification are means to improve the sustainability metrics of the industrial processes, balancing the pillars of economy, environment, and social demand. The book covers a sequential framework for the design and operation of microalgae-based facilities using process integration and intensifi cation, discusses products and applications,and provides a global perspective with contributions from renowned experts. Covers relevant opportunities of process integration and intensification applied to microalgae-based systems. Provides a complete review of the state of the art of these industrial approaches. Presents new insights into industrial sustainability.

In der Informatik sind einige Fachleute der Meinung, dass das Mainframe Computing seine bedeutende Zeit berschritten hat. In den letzten 10 Jahren ist die Mainframe-Ausbildung weiter eingeschränkt worden, d.h., Vorlesungen für interessierte Studenten an deutschen Universitäten und Fachhochschulen existieren teilweise nur noch online im E-Learning. Das betrifft auch die dazugehörigen praktischen Übungen. Diese Entwicklung widerspricht insgesamt dem Bedarf von Großrechner-Fachpersonal in mittleren und großen Unternehmen. In diesem Bereich ist das Problem dadurch gewachsen, dass Mitarbeiter in den Ruhestand gewechselt sind und nicht mehr zur Verfügung stehen. In dem Buch Einführung in z/OS und OS/390 wurde bereits zu diesem Thema Stellung bezogen. Der Ist-Zustand von Mainframe-Fachpersonal auf dem IT-Arbeitsmarkt ist weiter geschrumpft. Die Universität Leipzig hat zusammen mit dem Institut für Informatik der Universitt Tübingen in der Vergangenheit versucht, diesen Prozess aufzuhalten. Es wurden Vorlesungen in Leipzig, Tübingen, Frankfurt (Frankfurt School of Finance & Management) zum Thema Mainframe Server gehalten in der Hoffnung, Studenten und Interessenten in das Mainframe Computing einzuführen. Das vorliegende Lehrbuch Mainframe System z Computing enthält wesentliche Änderungen gegenüber der 1. Auflage des Buches Einführung in z/OS und OS/390. Dazu zählen vordergründig Kapitel zur Hardware aktueller IBM-System-z-Server (z12, z15, z16). Es gibt insbesondere praktische Erkenntnisse und Erfahrungen zu den Themen DB2, IMS, CICS, WebSphere MQ, SMF und z/OS Connect EE. Das betrifft z.T. Nutzer mit normalen und auch solche mit Administrator-Rechten.

Companies often struggle to turn successful research into viable commercial products, processes and systems. This book defines technology development and reveals methods to successfully evaluate, fund and commercialize a technology. Cases studies help the reader evaluate the connection between a technology and potential markets, set useful hypotheses, develop statistically valid conclusions, and apply those conclusions to business goals.

Recently, surface-engineered and modified nanomaterials have been developed as corrosion inhibitors for different metals alloys in coating and solution phases. This book covers current emerging trends and applications in nanomaterials and nanotechnologies and their applications in corrosion prevention. It offers synthesis, surface modification for enhanced dispersibility and protection, composite formation and their anticorrosive applications.

Kapitel 1 Allgemeine EinführungDefinition von Emulsionen und die Rolle des Emulgators. Klassifizierung aufgrund der Art des Emulgators. Klassifizierung auf der Grundlage der Struktur des Systems. Allgemeine Instabilitätsprobleme bei Emulsionen: Kremierung/Sedimentation, Ausflockung, Ostwald-Reifung, Koaleszenz und Phasenumkehr. Bedeutung von Emulsionen in verschiedenen industriellen Anwendungen.Kapitel 2 Thermodynamik der Emulsionsbildung und -zersetzungAnwendung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik auf die Emulsionsbildung: Gleichgewicht von Energie und Entropie und nicht-spontane Bildung von Emulsionen. Zersetzung der Emulsion durch Ausflockung und Koaleszenz in Abwesenheit eines Emulgators. Die Rolle des Emulgators bei der Verhinderung von Ausflockung und Koaleszenz durch die Schaffung einer Energiebarriere, die sich aus den Abstoßungsenergien zwischen den Tröpfchen ergibt.Kapitel 3 Wechselwirkungskräfte zwischen EmulsionströpfchenVan-der-Waals-Anziehung und ihre Abhängigkeit von der Tröpfchengröße, der Hamaker-Konstante und dem Abstand zwischen den Tröpfchen. Elektrostatische Abstoßung aufgrund des Vorhandenseins elektrischer Doppelschichten und ihre Abhängigkeit vom Oberflächenpotential (oder Zeta-Potential) und der Konzentration und Wertigkeit des Elektrolyten. Kombination der van-der-Waals-Anziehung mit der Doppelschichtabstoßung und der Theorie der Kolloidstabilität. Sterische Abstoßung aufgrund der Anwesenheit adsorbierter nichtionischer Tenside und Polymere. Kombination der van-der-Waals-Attraktion mit der sterischen Abstoßung und die Theorie der sterischen Stabilisierung.Kapitel 4 Adsorption von Tensiden an der Öl/Wasser-GrenzflächeThermodynamische Analyse der Adsorption von Tensiden und die Gibbs'sche Adsorptionsisotherme. Berechnung der Menge der Tensidadsorption und der Fläche pro Tensidmolekül an der Grenzfläche. Experimentelle Techniken zur Messung der Grenzflächenspannung.Kapitel 5 Mechanismus der Emulgierung und die Rolle des EmulgatorsBeschreibung der Faktoren, die für die Verformung der Tröpfchen und ihr Auseinanderbrechen verantwortlich sind. Rolle des Tensids bei der Verhinderung der Koaleszenz während der Emulgierung. Definition der Gibbs'schen Dilatationselastizität und des Marangoni-Effekts bei der Verhinderung der Koaleszenz.Kapitel 6 Methoden der EmulgierungRohrströmung, statische Mischer und Hochgeschwindigkeitsrührer (Rotor-Stator-Mischer). Laminare und turbulente Strömung. Emulgieren mit Membranen. Hochdruckhomogenisatoren und Ultraschallverfahren.Kapitel 7 Auswahl der EmulgatorenDas Hydrophil-Lipophil-Gleichgewicht (HLB) und seine Anwendung bei der Auswahl von Tensiden. Berechnung der HLB-Zahlen und die Auswirkungen der Art der Ölphase. Die Methode der Phaseninversionstemperatur (PIT) zur Auswahl von Emulgatoren. Die Methode des Kohäsionsenergieverhältnisses für die Emulgatorauswahl.Kapitel 8 Aufrahmung/Sedimentation von Emulsionen und ihre VerhinderungTriebkraft für die Cremation/Sedimentation: Einfluss der Schwerkraft, der Tröpfchengröße und des Dichteunterschieds zwischen Öl und kontinuierlicher Phase. Berechnung der Cremierungs-/Sedimentierungsrate in verdünnten Emulsionen. Einfluss der Erhöhung des Volumenanteils der dispersen Phase auf die Kremierungs-/Sedimentationsrate. Verminderung der Kremierung/Sedimentation: Gleichgewicht der Dichte der beiden Phasen, Verringerung der Tröpfchengröße und Wirkung der Zugabe von "Verdickungsmitteln".Kapitel 9 Ausflockung von Emulsionen und ihre VerhinderungFaktoren, die die Ausflockung beeinflussen. Berechnung der schnellen und langsamen Ausflockungsrate. Definition des Stabilitätsverhältnisses und seine Abhängigkeit von der Elektrolytkonzentration und der Wertigkeit. Definition der kritischen Koagulationskonzentration und ihre Abhängigkeit von der Elektrolytauflösung. Verringerung der Ausflockung durch Verstärkung der Abstoßungskräfte.Kapitel 10 Ostwald-Reifung und ihre VerringerungFaktoren, die für die Ostwald-Reifung verantwortlich sind: Unterschiedliche Löslichkeit zwischen kleinen und großen Tropfen und die Kelvin-Gleichung. Berechnung der Rate der Ostwald-Reifung. Verringerung der Ostwald-Reifung durch Zugabe einer kleinen Menge hochunlöslichen Öls. Verringerung der Ostwald-Reifung durch die Verwendung von stark adsorbierten polymeren Tensiden und Erhöhung der Gibbs-Elastizität. Kapitel 11 Emulsionskoaleszenz und ihre Verhinderung der Emulsionskoaleszenz: Verdünnung und Unterbrechung des Flüssigkeitsfilms zwischen den Tröpfchen. Das Konzept des Trennungsdrucks zur Verhinderung der Koaleszenz. Methoden zur Verringerung oder Beseitigung der Koaleszenz: Verwendung von gemischten Tensidfilmen, Verwendung von lamellaren flüssigkristallinen Phasen und Verwendung von polymeren Tensiden.Kapitel 12 Phaseninversion und ihre VerhinderungUnterscheidung zwischen katastrophaler und transienter Phaseninversion. Einfluss des dispersen Volumenanteils und der HLB-Zahl des Tensids. Erläuterung der für die Phaseninversion verantwortlichen Faktoren.Kapitel 13 Charakterisierung von EmulsionenMessung der Tröpfchengrößenverteilung : Optische Mikroskopie und Bildanalyse. Phasenkontrast- und PolarisationsmikroskopieBeugungsmethoden. Konfokale Lasermikroskopie. RückstreuungsmethodenKapitel 14 Industrielle Anwendung von Emulsionen14.1 Anwendung in der Pharmazie14.2 Anwendung in der Kosmetik14.3 Anwendung in der Agrochemie14.4 Anwendung in der Farbenindustrie14.5 Anwendung in der Ölindustrie

Tenside sind oberflächenaktive Stoffe, Moleküle, die eine wichtige Rolle in Emulsionen, Suspensionen und Schäumen spielen. Sie finden breite Anwendung in der Körperpflege, Kosmetik, Pharmazie, Agrochemie und Lebensmittelindustrie. Ihre Klassifizierung, ihre physikalischen Eigenschaften, ihr Phasenverhalten, ihre Wirkungen und Anwendungen werden in diesem Buch praxisnah behandelt.

Formulierungstechnik und Aufbereitung schließt sich der Synthese und Reinigung an, um eine gute Entfaltung eines Wirkstoffes und eine optimale Handels- oder Verkaufsform zu erreichen. Nach einer allgemeinen Einführung, in der die Wechselwirkungskräfte zwischen Partikeln und Tröpfchen, Systeme der Selbstorganisation, polymere Tenside und Nanoemulsionen, befasst sich das Buch mit industriellen Beispielen, die von Schäumen und Seifen bis hin zu Haarpflege-, Sonnenschutz- und Make-up-Produkten reichen. Formulierungen kombiniert Informationen, die sowohl von Formulierungschemikern als auch von Forschern in der kosmetischen Industrie, aufgrund der wachsenden Anzahl von Produkten benötigt werden.

Das Buch beleuchtet Schnittstellen zwischen Elektrochemie und Elektronik, die in üblichen Lehrbüchern oder Monographien wenig Beachtung finden. Es hilft den Elektrochemiker/innen und den Elektroniker/innen, das jeweils andere Fachgebiet besser zu verstehen bzw. sich dort einzuarbeiten und fördert eine gemeinsame, fachübergreifende Arbeit.

The book systematically introduces theories of frequently-used modern signal processing methods and technologies, and focuses discussions on stochastic signal, parameter estimation, modern spectral estimation, adaptive filter, high-order signal analysis and non-linear transformation in time-domain signal analysis. With abundant exercises, the book is an essential reference for graduate students in electrical engineering and information science.

After introducing the basics of optical resonators and cavity quantum electrodynamics, this book illustrates several aspects of fiber-based resonators: from their employment in daily life and precision experiments to the different design techniques, including the most recent developments in the field. The book describes in detail the applications to different research areas and highlights the future potential as quantum technology devices.

E-Learning und Online-Learning haben in den letzten Jahren - nicht zuletzt durch die Corona-bedingte Zunahme von Home-Office und Home-Schooling - an Bedeutung gewonnen. Dieses Buch zeigt neue Trends, Erfolgsfaktoren und Einsatzkonzepte von digitalen Lehr- und Lernformen anhand zahlreicher neuer konkreter Beispiele sowohl aus der betrieblichen Praxis weltweit operierender Unternehmen, als auch aus renommierten Hochschulen auf.

Dieses Buch behandelt die begrifflichen und sachlichen Grundlagen der Flugnavigation sowie die mathematisch-geometrischen Zusammenhänge mit zahlreichen Berechnungsbeispielen. Wegen des engen Bezugs zur Kartographie, welche die benötigten raum- und sachbezogenen Informationen für die thematischen Karten und Navigationsdatenbanken bereitstellt, sind die theoretischen Aspekte sowie der praktische Gebrauch und die Interpretation moderner Navigationskarten inhaltlicher Schwerpunkt. Weiterer Schwerpunkt ist die leistungsbasierte Navigation, wie diese in der heutigen Luftfahrtpraxis mithilfe integrierter bordseitiger Navigationssysteme in Verbindung mit den Ab- und Anflugverfahren realisiert wird. Hierbei werden Funk-, Trägheits- und Satellitennavigation kombiniert. Mithin widmet sich dieses Buch den Letzteren in einer angemessenen Detailtiefe sowie der Architektur der Bordsysteme am Beispiel der weltweit verbreiteten Airbus A320-Flugzeugfamilie. Des Weiteren werden relevante Aspekte der Flugsicherung einbezogen. Zielgruppe sind alljene, die ihre Ausbildung zum Piloten oder Fluglotsen mit einem Studium im Bereich der Luftfahrt kombinieren, Verfahrensplanende bei der Flugsicherung, Studierende des Verkehrsingenieurwesens oder der Geowissenschaften und alle, die sich für Navigationskarten und -systeme sowie die damit verbundenen aktuellen Technologien begeistern. Die vorliegende zweite Auflage ist gleichermaßen geeignet für Neueinsteiger und Fortgeschrittene, die Praxisbeispiele verhelfen zum "Ankommen". Zahlreiche hochwertige Abbildungen fördern die Anschaulichkeit, großer Wert wird auf Allgemeinverständlichkeit gelegt bei dennoch mathematischer Fundierung. Das Buchkonzept mit dem Schwerpunkt auf aktueller Thematik bindet die traditionellen Navigationssysteme jedoch soweit ein, dass die Leserinnen und Leser Kenntnisse erwerben, welche ihnen dazu verhelfen, oben genannte Systeme als alleinige Navigationsmittel anwenden zu können. Auch werden die vom Luftfahrtbundesamt für die Ausbildung zum Verkehrsflugzeugführer im Fach Navigation geforderten Inhalte im Wesentlichen abgedeckt.

Die moderne globalisierte Fertigung erfordert den Austausch eindeutiger und widerspruchsfreier Fertigungsunterlagen. Diese müssen überal gelesen und verstanden werden, um einen hohen Qualitätsanspruch gewährleisten zu können. Das ISO-Normenwerk hat hierzu das Konzept der Geometrischen Produktspezifizierung (GPS) geschaffen, welches auf CAD und die digitale Koordinatenmesstechnik ausgerichtet ist. Die GPS-Regeln geben vor, wie Bauteile in technischen Zeichnungen dimensionell, geometrisch und oberflächentechnisch zu beschreiben sind. Dafür wurden eine Vielzahl neuer Normen mit speziellen Kurzeichen, Symbolen und Regeln erlassen, die ein Konstrukteur anwenden muss, um bestimmte Produkteigenschaften zu erhalten. Die darauf beruhende Beschreibungssprache hat international eine große Bedeutung erlangt, da sie die Funktionalität, Kosten und Qualitätsfähigkeit von Produkten zu sichern hilft. Das Buch legt den aktuellen Normenstand im Zusammenhang mit der Erstellung richtiger Fertigungsunterlagen da. Es zeigt die zweckgerechte Anwendung der Symbolik, 2D- und 3D-CAD-Bemaßungs- und Tolerierungsregeln, Messgrundsätze und Oberflächenspezifizierung. An einer Vielzahl von Beispielen wird die richtige Übertragung und Anwendung gezeigt. Vor dem Hintergrund der Fertigung 4.0 ist das Buch hoch aktuell. Die Zielgruppen sind technische Produktdesigner/inen, Studierende an Fachhochschulen und Universitäten, Berufspraktiker im Maschinen- und Automobilbau.

Fast alle Materialien weisen eine Mikrostruktur auf, die bei ingenieurmäßigen Berechnungsaufgaben nicht im Detail berücksichtigt werden können. Daher wurden Homogenisierungsmethoden entwickelt, die aus der Mikrostruktur und Phaseneigenschaften effektive Eigenschaften ableiten. Dieses Buch gibt einen Einstieg in dieses umfangreiche Thema: Die wichtigsten Methoden werden präsentiert und mit programmierten Beispielen untermauert.

Neben den klassischen Tätigkeitsfeldern der Versicherungsmathematik wie Produktentwicklung und Bilanzierung wird der praktisch tätige Aktuar zunehmend mit neuen Anforderungen aus IT-Automatisierung, Datenmanagement und weiteren spannenden Aufgaben aus den Bereichen Maschinelles Lernen/Künstliche Intelligenz betraut. Das vorliegende Buch bietet eine Einführung in Data-Science-Anwendungen in der Versicherungsbranche (= Actuarial Data Science). Es richtet sich an (werdende) Aktuare und allgemeiner an alle quantitativ im Finanz- und Versicherungsbereich Tätigen und Studenten, die sich einen Einblick in die eingesetzten Konzepte und Technologien verschaffen möchten. Neben den mathematisch-technischen Grundlagen werden auch mögliche Auswirkungen auf die Organisationsstruktur der Unternehmen sowie Fragen aus dem gesellschaftlichen Umfeld einschließlich Datenschutz ausführlich diskutiert. Aufgrund der Wichtigkeit dieser Themen hat die Deutsche Aktuarvereinigung e.V. (DAV) entschieden, sie in das Programm für Aus- und Weiterbildung der Aktuarinnen und Aktuare zu integrieren. Die sieben Autoren dieses Buches sind allesamt Dozenten in diversen Lehrveranstaltungen der Deutschen Aktuar Akademie (DAA) im Themenfeld Actuarial Data Science.

This book presents the aspects of cellulose obtained in correlation with its integration into the new concept of biorefining. The authors detail the individual steps of pulp manufacture as well as properties and fiber characterization techniques for paper, cellulose derivatives and processing by-products. This book is of interest to scientists and advanced students working in the fields of renewable resources and biorefining.

Membranes for Low Temperature Fuel Cells provides a comprehensive review of novel and state-of-the-art polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) membranes. The author highlights requirements and considerations for a membrane as an integral part of PEMFC and its interactions with other components. It is an indispensible resource for anyone interested in new PEMFC membrane materials and concerned with the development, optimisation and testing of such membranes. Various composite membranes (polymer and non-polymer) are discussed along with analyses of the latest fi ller materials like graphene, ionic liquids, polymeric ionic liquids, nanostructured metal oxides and membrane concepts unfolding in the field of PEMFC. This book provides the latest academic and technical developments in PEMFC membranes with thorough insights into various preparation, characterisation, and testing methods utilised. Factors affecting proton conduction, water adsorption, and transportation behaviour of membranes are also deliberated upon. Provides the latest academic and technical developments in PEMFC membranes. Reviews recent literature on ex situ studies and in situ single-cell and stack tests investigating the durability (chemical, thermomechanical) and degradation of membranes. Surbhi Sharma, MSc, PhD Working on graphene oxide and fuel cells since 2007, she has published about 50 research articles/book chapters and holds a patent. She has also been awarded various research grants.

Das Buch schlägt die Brücke zwischen abstrakter mathematischer Theorie und deren Umsetzung in praxisnahen Aufgabenstellungen. Die mathematischen Grundlagen für die behandelten Verfahren werden in leicht verständlicher Form dargelegt und bauen auf wenigen mathematischen Grundkenntnissen auf, die zum grundlegenden Handwerkszeug des Ingenieurs gehören. Beispiele werden mit C++ bearbeitet. Umfangreiche Listings im C++ Quellcode sind enthalten.

Single-use technology (SUT) has the potential to reduce capital costs, improve plant throughput and reduce the risk of cross-contamination in the biopharmaceutical industry. However, clear guidelines are needed for its implementation in a validated GMP environment. This book is the first comprehensive publication on the implementation of SUT. It covers the selection, specification, design and qualification of systems to meet end-user requirements.

The book covers the most recent scientific literature in chemical enhanced oil recovery. After introducing the subject of EOR, detailed advances in polymer flooding are presented, and is exemplified in terms of both experimental work and mathematical simulations. Also, employing the emerging technique of nanotechnology to boost the performance of existing chemical enhanced oil recovery processes is described.

The conversion of CO2 to chemicals and consumables is a pioneering approach to utilize undesired CO2 emissions and simultaneously create new products out of sustainable feedstock. Volume 1 gives an introduction to CO2 chemistry, utilisation and sustainability and further discusses its capture and separation. Both volumes are also included in a set ISBN 978-3-11-066549-9.

The book covers silicon, phosphorus, sulfur, tin and germanium based inorganic polymers. It also includes chapters on organometallic polymers, transition metal based coordination polymers and geopolymers. The book is ideal for students and career starters in the industry.