Методика многокомпонентного цифрового цветометрического анализа для определения тяжёлых металлов

Рассматривается метод определения состава веществ на основе полиметакрилатных оптодов. Предложен алгоритм анализа многомерных аналитических данных при применении метода для многокомпонентного определения двух и более металлов в пробе.

Введение 15
1 Методика многокомпонентного анализа на базе полимерных оптодов с
применением хемометрических алгоритмов 17
1.1 Однокомпонентный цифровой цветометрический анализ 17
1.2 Многокомпонентный цифровой цветометрический анализ 18
1.2.1 Выбор цветометрического аналитического реагента 19
1.2.2 Выбор алгоритма обработки многомерных данных 19
1.2.3 Методика одновременного определения кобальта и никеля 28
2 Программное обеспечение для реализации разработанных алгоритмов
многокомпонентного анализа 33
3 Экспериментальные исследования методики многокомпонентного анализа 36
3.1 Одновременное определение кобальта и никеля в воде реки Томь 36
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 53
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования 53
4.2 SWOT- анализ 54
4.3 Структура работ в рамках научного исследования 58
4.4 Определение трудоемкости выполнения работ 59
4.5 Составление графика проведения научного исследования 60
4.6 Определение бюджета научно-технического исследования 63
4.7 Определение эффективности исследования 70
5 Социальная ответственность 73
5.1 Анализ выявленных вредных факторов рабочего помещения 74
5.2 Анализ выявленных опасных факторов рабочего помещения 80
5.3 Экологическая безопасность 83
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 84
5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 85
Заключение 87
Список использованных источников 89
Приложение А The technique of multicomponent analysis based on polymer optics
using chemometric algorithms 95

В ходе выполнения магистерской диссертации были созданы
экспериментальные образцы оптодов на основе ПММ. ПММ становится
оптодом после иммобилизации в нее подходящего для определения
конкретного вещества аналитического реагента. Такими реагентами,
например, являются 4-(2-пиридилазо) резорцин (ПАР), 1-(2-пиридилазо)-2-
нафтол (ПАН), диэтилдитиокарбамат натрия и др. Было показано, что после
иммобилизации в ПММ реагенты сохраняют свои аналитические свойства,
исследованы и оптимизированы условия получения и применения оптодов.
По результатам работы был произведен выбор цветометрического
аналитического реагента и алгоритма обработки многомерных
аналитических данных.
А также была экспериментально проверена методика цифрового
цветометрического анализа при одновременном определении кобальта Co (II)
и никеля Ni (II) в пробах воды, взятых в воде реки Томь, с помощью
группового реагента ПАН.
Эксперименты показали, что диапазон определения и предел
обнаружения у ЦЦА в 3-10 раз ниже, чем те же параметры, достигаемые с
использованием ТФС. Однако по показателям правильности и
прецизионности результаты ЦЦА сопоставимы с результатами, полученными
ТФС.
Преимуществом ЦЦА является приблизительно на три порядка
большая экспрессность.
ЦЦА обеспечивает сравнимые с ТФС метрологические
характеристики при значительно меньшем (в десятки раз) объеме исходных
экспериментальных данных, требуемых для обработки многомерных данных
алгоритмом SIMPLS.
Таким образом, разработанный ЦЦА на базе полимерных оптодов
является перспективным аналитическим методом и дальнейшее его развитие
представляет собой актуальную проблему.