Analogcomputer in Chemie und Biologie: Eine Einführung

1. Einleitung.- 2. Unterschiede von Analog- und Digitalcomputer.- Aufbau.- Programmierung.- Hybridcomputer.- Anwendung.- 3. Spezielle Anwendungsgebiete des Analogcomputers.- Chemie.- Reaktionskinetik.- Prozeßsimulierung.- Sonstige Anwendungsgebiete.- Biologie.- Pharmakokinetik.- Simulierung biologischer Funktionen.- Sonstige biologische Anwendungsgebiete.- 4. Grundgesetze der Reaktionskinetik.- Definition der Reaktionsgeschwindigkeit.- Reaktionsordnung.- Reaktionen erster Ordnung.- Reaktionen zweiter Ordnung.- Reaktionen höherer Ordnung.- Pseudoordnung einer Reaktion.- Reaktionen nullter Ordnung.- Bestimmung der Reaktions-ordnung.- Reaktionsgeschwindigkeitskonstante.- Dimensionen.- Experimentelle Bestimmung.- Temperaturabhängigkeit.- Halbwertszeit.- 5. Reaktionstypen.- Umkehrbare Reaktionen.- Parallelreaktionen.- Folgereaktionen.- Sonderfälle bei Folgereaktionen.- 6. Wichtigste Elemente des Analogcomputers.- Rechenverstärker.- Umkehrverstärker oder Summierer.- Potentiometer.- Integrierer.- Multiplizierer.- Diodenfunktionsgenerator.- Komparator.- Ein- und Ausgabevorrichtungen von analogen Werten.- 7. Programmierung des Analogcomputers zur Simulierung von chemischen und biologischen Prozessen.- Programmierung eines Vorgangs nach einem Zeitgesetz erster Ordnung.- Recheneinheiten.- Normierung der zeitabhängigen Variablen.- Normierung der Zeit.- Einstellung der Koeffizienten.- Programmierung eines Vorgangs nach einem Zeitgesetz zweiter Ordnung.- Mathematische Beschreibung.- Normierungen.- Programmierung eines Vorgangs nach einem Zeitgesetz militer Ordnung.- Mathematische Beschreibung.- Normierungen.- Programmierung eines zusammengesetzten Vorgangs.- Mathematische Beschreibung.- Normierungen.- Individuelle Normierung der Problemvariablen.- Programmierung einerSchwingungsgleichung.- Zeitgleichung.- Normierungen.- Die Zeitfunktion für den Zweikoordinatenschreiber.- Zwischenzeitliche Eingabe von Rechengrößen.- Schaltungen für spezielle Zwecke.- Divisionsschaltungen.- Ventilschaltung.- Begrenzung.- Signumfunktion.- Tote Zone.- 8. Modellbeispiele.- Allgemeine Modellbeispiele.- Einzelne Reaktionsschritte.- Einfache Reaktionstypen.- Zusammengesetzte Reaktionen.- Katalytische Reaktionen.- Spezielle Modellbeispiele.- Enzymatische Reaktionen.- Pharmakokinetische Modelle.- Berechnung der Eliminationskonstanten ke aus den Geschwindigkeitskonstanten.- Modelle mit Rückkopplungseffekten.- Mehrdeutigkeit eines Kurvenverlaufs.- 9. Praktische Anwendungsbeispiele.- Übersicht.- Verseifung eines Diamids.- Exotherme Reaktion.- Mikrobiologische Reaktion.- Pharmakokinetik eines Steroids.- Pharmakokinetik und Metabolisierung eines Sulfonamids.- 10. Literaturverzeichnis.- Grundsätzliche Arbeiten.- Kinetik.- Analogcomputer.- Anwendungen des Analogcomputers.- Chemie und Biologie.- Technische Chemie und Prozeßkontrolle.- Pharmakokinetik.- Medizin und Biologie.- Sonstiges.