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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    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
    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
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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