Методика многокомпонентного цифрового цветометрического анализа для определения тяжёлых металлов

Вольф, Валентина Игоревна Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

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 исследуемых объектах чаще всего тяжелые металлы присутствуют не
индивидуально, а сразу группой из нескольких химических элементов. Именно
поэтому нужно применять методы многокомпонентного анализа вместо
нахождения каждого компонента поочередно. При однокомпонентном
определении, как правило, низкая селективность, а также необходимы
значительные временные затраты.
Одновременное определение содержания нескольких веществ в
анализируемой пробе позволяет повысить производительность и расширить
номенклатуру выполняемых анализов, которых требуется все больше для
обеспечения надлежащего качества промышленного сырья и продукции в
самых различных отраслях, повышения эффективности и качества
сельскохозяйственного производства, решения экологических проблем.
Многокомпонентный анализ требует применения различных
хемометрических методов обработки многомерных данных, которые в случае
спектрофотометрического или цветометрического определения содержат
информацию о различиях во взаимодействии аналитов с групповым
аналитическим реагентом. Например, для одновременного
спектрофотометрического определения кобальта, никеля и меди можно
использовать такие групповые реагенты как: 4-(2-пиридилазо) резорцин (ПАР),
1-(2-пиридилазо)-2-нафтол (ПАН) или диэтилдитиокарбамат натрия.
Спектрофотометрическое многокомпонентное определение получило
достаточно широкое распространение, хотя и приводит к достаточно большим
затратам времени на анализ. Цветометрическое многокомпонентное
определение практически не используется, т.к. считается, что оно не позволяет
создать достаточно информативный набор исходных данных для эффективного
применения хемометрических методов. Однако, преодоление этого недостатка
возможно, как показали исследования авторов проекта.
На третьем этапе работы разработана методика многокомпонентного
цифрового цветометрического анализа (ЦЦА) с использованием метода
проекции на латентные структуры (PLS) для обработки многомерных данных.
Методика апробирована при одновременном определении кобальта Co (II) и
никеля Ni (II) в пробах воды, взятых в воде реки Томь, в водопроводной воде и
в сточной воде одного из машиностроительных предприятий г. Томска, с
помощью группового реагента ПАН, иммобилизованного в
полиметакрилатную матрицу.
1 Методика многокомпонентного анализа на базе полимерных оптодов с
применением хемометрических алгоритмов

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.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Применение метаматериалов в первичных измерительных преобразователях
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Интеграция методологии FMEA с процессом проектирования и разработки продукции
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Автоматическая коррекция систематической погрешности средств измерений
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)