Lebioda

Werkzeuge für das Studium

Standort, Hg/D/2/11


Herzlich Willkommen auf meiner Informationsseite.

Hier finden Sie auf den folgenden Seiten nützliche Werkzeuge bzw. Informationen, die Ihnen während des Studiums weiterhelfen können.

Inhalte

Lehre

Laborsicherheit

Damit die schöne Arbeit im Labor lange schön bleibt, müssen Sie als studierende Person einiges wissen und beachtet. Das ist zum einen wichtig, damit Sie sich und andere in Ihrem Umfeld keiner Gefahr aussetzen und zum anderen Ihrem Betreuer das Gefühl geben, nicht ständig auf Sie aufpassen zu müssen. Denn eine sichere und saubere Vorarbeit reduziert die lässtige Nacharbeit.

Das nötige Handwerk bekommen Sie im Labor beigebracht. Alles Weitere wie Richtlinien, Gefahrenstoffhinweise usw. bekommen Sie hier als Link bzw. Download

  • Zwei wichtige und allumfassende Nachschlagewerke mit den wichtigsten Informationen in Bezug auf die Laborsicherheit gibt es von der Gesetzlichen Unfallversicherung DGUV als *.pdf und von der Berufsgenossenschaft RCI als Online-Dokument

    DGVU : Sicherheit und Gesundheit im chemischen Hochschulpraktikum

    BGRCI: Sicheres Arbeiten in Laboratorien

    Kurzübersicht:  H+P Sätze und Laborhandschuhe

  • Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Erstellung von maschinen- bzw. gefahrenstoffbezogenen Betriebsanweisungen. Betriebsanweisungen enthalten relevante Angaben zur sicheren Verwendung von Maschine und Gefahrenstoffen, um Gesundheits- und Umweltrisiken zu verhindern. Dies gilt auch für Versuchstände die zum Beispiel im Rahmen der eigenen BA/MA - Arbeit aufgebaut werden. Die Anfertigung und Austellung ist für den Betreiber Pflicht!

    DGVU: Allgemeine Informationen zu Betriebsanweisungen

    BGRCI: Mustervorlagen für Betriebsanweisungen (*.doc)

  • Schwangere Frauen werden bei uns keinem unnötigen Risiko ausgesetzt. Wenn Sie wissen, dass Sie ein Kind erwarten, teilen Sie dies bitte umgehend ihrem Praktikumsbetreuer bzw. einer autorisierten Person mit - in aller Regel werden Ersatzleistungen angeboten. Selbstverständlich wird das Thema diskret behandelt.

    MuschG: Mutterschutzgesetz

    DGVU : Abschnitt 6.6 -> Sicherheit und Gesundheit im chemischen Hochschulpraktikum

 

Datenbanken

Wie oft braucht man die Dichte, den Dampfdruck oder die Siedetemperatur einer Substanz. Dabei ist es wichtig auf fundierte Daten zurückzugreifen, wie z.B. aus dem Sicherheitsdatenblatt. Im Folgenden sind freie Online-Datenbanken verlinkt, in denen Blick hinein oft lohnt.

    DGVU: Stoffdatenbank - GESTIS

    Umweltbundesamt: ChemInfo Public

    NIST: National Institut of Standards and Technology

Spezielle Daten wie z.B. Gleichgewichtsdaten aus Modellgleichungen sind in der Regel nicht frei erhältlich, können aber aus vorhandener Software wie z.B. ChemCad erstellt werden. Im Physikalisch-Chemischen Praktikum setzen wir gerne die Programmreihe des emeritierten Prof. Dr. habil. Gerd Hradetzky und Prof. Dr. Dieter A. Lempe (†) ein. Diese Programme werden bis heute gepflegt. Eine Studentenversion mit allen praktikumsrelevanten Stoffen ist frei erhältlich. Ein Blick auf die Seite lohnt sich auf alle Fälle!

   Merseburger Software: PhysChem Programme

   

Interner Standard

Im Folgenden sind modulspezifische Formelsammlungen aufgelistet - bisher nur für verfahrenstechnische Module. Der Aufbau richtet sich nach dem Vorlesungsablauf von Prof. Martin und ist als Mitschrifthilfe für die Fächer EVT, MVT und TVT I+II geeignet.

Bitte kontaktieren Sie mich, wenn Ihnen Fehler auffallen oder Sie Ergänzungsvorschläge haben.

 

Funktionspapiere

Für alle diejenigen die ihre Messergebnisse/Gleichgewichtsdaten grafisch darstellen bzw. auswerten wollen (z.B. Linerisierung), gibt es hier verschiedene unausgefüllte Funktionspapiere zum ausdrucken. Einige gibt es im Themenbereich "Excel+VBA Lehre" auch als Excelversion!

Folgende Skalierungen sind enthalten:

  • x(Dezimal), y(Dezimal)
  • x(Log10), y(Dezimal)
  • x(Log10), y(Log10)
  • x(Dezimal), y(Normalverteilung)
  • x(Log10), y(Normalverteilung)
  • Dreiecksdiagramm
  • RRSB

Download Funktionspapiere

 

Excel + VBA Lehre

Wieso eigentlich Excel - gibt es da nichts besseres?

ja gibt es! Streng genommen ist Excel für naturwissenschaftliche Problematiken gar nicht geeignet. Der Formelumfang ist überwiegend für wirtschaftlich-, finanzmathematische Aufgaben konzipiert - für uns also nur rudimentär anwendbar. Im Alltagsgeschäft sind Programme wie Origin oder Matlab wesentlich leistungsstärker, funktionsreicher und Excel deshalb oft vorzuziehen.

Wieso also Excel?! Der größte Vorteil und gleichzeitig größte Nachteil, ist die visuelle Darstellung von Daten in Form einer Tabelle. Eine graphische Darstellungsform und die individuelle Bearbeitung einer Zelle ist zwar rechenaufwendig, für das Lernen allerdings von großem Vorteil. Ein weiterer Vorteil ist ebenfalls ein Nachteil. Excel bietet kaum Formeln für den ingenieurtechnischen Bereich an, so dass man gezwungen ist eigene Lösungstrategien zu entwickeln.

Für mich persönlich ist die mitgelieferte Entwicklungsumgebung zusammen mit der leicht erlernbaren Programmiersprache VBA (Visual Basic for Applications) der größte Pluspunkt den Excel zu bieten hat. Mit ihr ist es möglich fast alle Defizite auszugleichen. Wer gerne tüftelt und seine eigenen Ideen umsetzen möchte, sollte sich diese Thematik unbedingt einmal anschauen.

Im folgenden sind Aufgaben aufgelistet die Teil eines Excelkurses sind, aber auch für geübte Excelanwender im Selbststudium nachgebaut werden können.

GC Chromatogramm

Diese Aufgabe beschäftigt sich mit der Auswertung eines Gaschromatogramms.

Dieses enthält Informationen wie Retentionszeit und Peakfläche zu den vorhandenen Substanzen einer unbekannten Probe. Die Berechnung dieser Größen soll Gegenstand der folgenden Aufgabe sein. Zum Ausprobieren stehen die Rohdaten des Detektors und als Vergleich die passende Softwareauswertung zur Verfügung.

Daten FID

Aufgabe

AKIMA Interpolation

Diese Aufgabe beschäftigt sich mit der Interpolation einer Messreihe nach Akima.

Die von Excel angebotene Spline ("geglättete Verbindungsinie") ist für Messwerte in aller Regel ungeeignet, da sie bei hohen Gradienten überschwingt und dadurch einen falschen Eindruck über die Datenreihe vermitteln kann. Eine bessere Methode ist die nach Akima.

Da diese Methode sehr umfangreich werden kann, beschränken wir uns hier auf ein kleinen Messwertsatz.

Aufgabe

Molmassenrechner

Der Molmassenrechner ist eine gute Übung für den Umgang mit Textzeichen. Bei dieser Aufgabe wird die molare Masse einer Verbingung aus ihrer Summenformel bestimmt z.B. CH3COOH  -> 60,05g/mol.

Da diese Methode sehr umfangreich werden kann, beschränken wir uns hier auf ein kleinen Messwertsatz.

Aufgabe

DSC

Die Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) ist ein thermisches Analyseverfahren, bei dem das Wärmestromverhalten einer Probe in Bezug zu einer Referenzprobe (ist hier nicht interessant) beobachten wird.

Diese Aufgabe zeigt eine Flächenintegration mit der Simpson Methode limitiert durch eine Basislinie.

Daten DSC

Aufgabe

VBA (Visual Basic for Applications)

VBA ist eine abgespeckte Variante der Programmiersprache VB (Visual Basic) und ist in allen Office-Produkten inkludiert und ohne zusätzliche Installationen nutzbar. Sie ist leicht zu erlernen und ermöglicht sie Steuerung aller Excelfunktionen aus dem Hintergrund. Zusätzlich lässt sich darüber der Funtionsumfang vergrößern, indem eigene Programme und Funktionen dem Hauptprogramm hinzugefügt werden können.

Ich biete über die HOME Akademie einen VBA-Kurs an. Sollten sich min. 5 interessierte Studierende finden, kann dieser Kurs gerne wöchentlich stattfinden. Kontakt bitte an

Mitschrift zum VBA-Kurs

Das Begleitheft zum VBA-Kurs ist eine Art Tabellenbuch in dem die wichtigsten Informationen für den VBA Einstieg vermerkt sind - ausserdem gibt es genügend Platz für Notizen.

Bitte beachten Sie, dass dies der erste Versuch ist, es können durchaus noch kleine Fehler bzw. strukturelle Schwächen vorhanden sein.

Download VBA-Mitschrift

Bisherige Themenschwerpunkte:

  • Grundlagen zur Organisation (Objekte, Klassen) und zum Aufbau (VBA-Editor) von Excel
  • Umgang, Gültigkeit von Prozeduren (Sub, Function)
  • Inhalt und Anwendung der wichtigsten Excel-Klassen
  • Grundbausteine des Programmierens (Operatoren, Bedingte Anweisungen, Schleifen)
  • Anwendung am Beispiel1: "Peakerkennung"
    • Numerisches Differenzieren und Integrieren, WorksheetsFunctions nutzen, etc.
  • Anwendung am Beispiel2: "Regression"
    • Solver-Klasse anwenden, Kleine UserForm erstellen
  • Arrays

Methodik

In diesem Abschnitt wollen wir Excel als Werkzeug verstehen, um damit Probleme naturwissenschaftlicher Art zu lösen. Dabei wollen wir das Rad nicht neu erfinden, denn in den Weiten des Internets finden sich überzählige Scripte, Tutorials und Foren die sich mit Excel auseinandersetzen. Allerdings gibt es hin und wieder Aufgabenstellungen die so speziell sind, das Hilfe aus dem Netz nicht zu erwarten ist - also treibt diese Seite als kleine Boje für diejenigen die nicht weiter kommen, aber nicht aufgeben wollen.

Grundlagen

Im ersten Semester der Studiengänge mit verfahrenstechnischem Bezug, finden i.d.R. 3 Blöcke praktische Excel-Übungen statt. Die folgenden 3 Mappen dienen zur Begleitung dieser Kurse und erhalten deshalb auch keine Lösungen bzw. nähere Erklärungen. Alles weitere wird während der Veranstaltung beschrieben und bearbeitet.

Wer Fragen zu Excel hat, kann sie natürlich trotzdem jederzeit stellen. Kontakt

Verteilungsnetze

Es liegt im Wesen der Natur, dass sich selbst Dinge gleicher Art in irgendetwas unterscheiden. In der Granulometrie ist dies die Form bzw. Größe von Partikeln. eine Größenverteilung folgt dabei mathematischen Gesetzmäßgkeiten, die durch geeignete Diagrammskalierungen als Gerade dargestellt werden können. Im Folgenden sind gängige Diagramme als Excelmappe verfügbar.

Diese Mappen dienen zur Darstellung solcher Verteilungen, aber auch zum Drucken leerer Diagramme.

Wahrscheinlichkeitsnetz 1

y - Normalverteilt || x - Dezimal

Download

Wahrscheinlichkeitsnetz 2

y - Normalverteilt || x - Log(10)

Download

RRSB

y - Log(Log((10)) || x - Log(Log((10))

Download

Dreiecksdiagramm

Für die Darstellung ternärer Flüssigkeitsphasen kann ein Dreiecksdiagramm verwendet werden. Die Implementierung in Excel erfolgt dabei relaiv einfach mit Hilfe eines x,y-Diagramms. Wer sich in Excel gut auskennt, kann dieses Diagramm auch für andere Themen wie z.B. Darstellung von Bodentypen bzw. Explosionsgrenzen benutzen.

In dieser Vorlage sind 2x 26 Zustandspunkte und 26 Zustandspaare vordefiniert. Weitere Punkte und Paare können ohne viel Aufwand hinzugefügt werden. Weitere Informationen stehen in der Excelmappe.

Dreiecksdiagramm

Diese Mappe enthält Beispieldaten für ein ternäres Gemisch. Hier ist kein VBA Code enthalten.

Download

In eigener Sache: Programmieren gehört nicht zu meinem Tagesgeschäft, deshalb freue ich mich über jede konstruktive Kritik die dafür sorgt, das hier Dargestellte zu verbessern bzw. zu erweitern. Vielen Dank


Kleine Gadgets

Hier liegen kleine helfende Mappen, die einem die eigentliche Arbeit erleichtern sollen. Bitte lesen sie bevor Sie Beispielmappen runterladen die Allgemeinen Hinweise durch!

 

Stoppuhr

Folgende Mappe enthält eine kleine Stoppuhr die auch läuft, während innerhalb der Mappe gearbeitet wird. Das kann ganz nützlich sein, wenn z.B. Prozessparameter händisch protokolliert werden müssen.

Bitte beachten sie, die Fragen in den gelbhinterlegten Feldern "Bearbeitung aktivieren" und "Inhalte aktivieren" zu bejahen - Die Stoppuhr funktioniert sonst nicht. 

Download

Erste Hilfe

Als Mitglied der Hochschule Merseburg ist Office 365* frei erhältlich. Alles weitere gibt es hier -> Microsoft Produkte für Mitglieder der Hochschule

* Diejenigen die ältere Excelversionen besitzen, fast alle Beispiele auf dieser Seite funktionieren auch auf Versionen ab 2007.

Excel-Add-Ins (darunter auch der Solver) sind externe Programmeinheiten (*.xlam) die in das Hauptprogramm geladen werden, um den Funktionsumfang von Excel zu erweitern. Zunächst speichern Sie die *.xlam Datei an einem wiederauffindbaren Platz ab (Solver ist bereits vorhanden).

Excel-Add-Ins hinzufügen

  • Datei -> [Excel-Optionen] -> [Add-Ins] -> Excel-Add-ins [Gehe Zu / Los] -> [Durchsuchen] und *.xlam-Datei auswählen

Solver aktivieren

  • Datei -> [Excel-Optionen] -> [Add-Ins] -> Excel-Add-ins [Gehe Zu / Los] -> Häkchen bei Solver [Ok]

Menüband "Entwicklertools" aktivieren

  • Datei -> [Excel-Optionen] -> [Menüband anpassen] -> Menüband anpassen [Gehe Zu] -> Häkchen bei Entwicklertools [Ok]

 

Das Haupteinfallstor im geschäftlichen Bereich für Malware (allgmeiner Begriff diverser Schadsoftware) ist der Weg über Office-Makros. Aus diesem Grund sollten Sie die Sicherehitseinstellungen (TrustCenter) in den Office-Optionen so einstellen, dass Mappen beim Öffnen in geschützter Ansicht angezeigt werden und externe Inhalte erst aktiviert werden, wenn Sie es bestätigen. So lässt sich die Gefahr von Malware zumindest eindämmen und Sie erhalten einen ersten Eindruck bevor sie die Mappe bearbeiten. Seien Sie in dieser Hinsicht immer skeptisch!

Weiter Infos zu Malware und Makros finden SIe hier.

 

Kritik, Anfragen, Vorschläge?

Kontaktperson
Sebastian Lebioda
Laboringenieur
Raum: Hg/D/3/08
Telefon: +49 3461 46 2125
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