طراحی وساخت سنسور نوری برای اندازه گیری همزمان سرب و جیوه بر پایه تثبیت گالوسیانین بر غشای تری استات سلولز به وسیله روشهای کمومتریکس

سنسور نوری پیشنهاد شده برای تعیین مقادیری از سرب و جیوه به وسیله تثبیت گالوسیانین بر غشای تری استات سلولز. پیوندهای شیمیایی از یون های سرب و جیوه در محلول با گالوسیانین تثبیت شده بر روی سطح پیوند برقرار می کند که می توان آنها را توسط روش اسپکتروفوتومتری اندازه گیری کرد.از جمله عوامل مهم در این پروژه بهینه سازی pH محلول ،غلظت گالوسیانین ،زمان تثبیت و زمان پاسخ می باشد. این عوامل برای بهبود و بالا بردن حساسیت این روش مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد. بهترین راندمان این متد با۱pH= ،غلظت گالوسیانین ۰۰۶/۰ مول بر لیتر ،زمان تثبیت ۲۰ دقیقه و زمان پاسخ ۲۰ ثانیه می باشد. با وجود همپوشانی که وجود داشت اندازه گیری سرب و جیوه انجام شد. اندازه گیری سرب و جیوه با استفاده از روش های کالیبراسیون چند متغییره اسپکتروفتومتری حداقل مربعات جزئی ((PLS استفاده شد. برای به دست آوردن کالیبراسیون به مقادیری از مخلوط های سرب و جیوه نیاز می باشد.تصحیح سیگنال عمودی (OSC) و روش مشتق درجه اول از تکنیک های پیش پردازش مورد استفاده برای از بین بردن اطلاعات نامربوط در استفاده از روش اسپکتروفتومتری می باشد. در این مدل از یک مخلوط ۲۵ تایی مختلف از سرب و جیوه استفاده شد. در این پروژه برای اندازه گیری در نمونه های حقیقی از پیش پردازش D-OSC-PLS استفاده شد. مقادیر  RMSEP برای سرب و جیوه توسط  PLS45/0، ۳۱/۰،  D-PLS31/0، ۲۱/۰،  OSC-PLS17/0، ۱۸/۰ و توسط روش  D-OSC-PLS030/0، ۰۳/۰ به دست آمد. این روش برای اندازه گیری همزمان سرب و جیوه در نمونه های آبی به کاربرده می شود.

نوع فایل :word

تعداد صفحات :۱۰۱

فصل اول : مقدمه

۱-۱- کمومتریکس

۱-۲- روش‌های کمومتریکس

۱-۳- دسته‌بندی داده‌ها

۱-۳-۱- داده‌های مرتبه صفر

۱-۳-۲- داده‌های مرتبه اول

۱-۳-۳- داده‌های مرتبه دوم

۱-۴- آنالیز چند جزئی

۱-۵- روش‌های کالیبراسیون

۱-۵-۱- کالیبراسیون تک متغیره

۱-۵-۲-کالیبراسیون چند متغیره

۱-۶- رگرسیون خطی چند تایی

۱-۷- مولفه‌های اصلی(PC) یا فاکتورهای اصلی

۱-۷-۱- آنالیز مولفه‌های اصلی(PCA)

۱-۷-۲- رگرسیون مولفه‌های اصلی (PCR)

۱-۷-۳- تکنیک‌های رگرسیون

۱-۸- تقسیم بندی روش‌های کالیبراسیون چند متغیره

۱-۹- روش های مشتقی در اسپکتروفتومتری

۱-۱۰- مقدمه ای بر روش های مشتقی

۱-۱۰-۱- روش ها و مزایا

۱-۱۰-۲- تکنیک های نوری و الکترونی در مشتق گیری

۱-۱۰-۳- تکنیک های ریاضی در مشتق

۱-۱۰-۴- حذف پس زمینه

۱-۱۰-۵- اثرات پهنای طیف

۱-۱۱- مشکلات ماتریسی در مشتق

۱-۱۲- مرحله کالیبراسیون (آموزش) و پیشگویی (تست)

۱-۱۲-۱- طراحی آزمایش

۱-۱۲-۲- اثر نویز

۱-۱۳- پیش پردازش داده‌ها

۱-۱۳-۱- تمرکز بر میانگین

۱-۱۳-۲- هم مقیاس کردن

۱-۱۴- تصحیح سیگنال عمودی

۱-۱۵- انتخاب فاکتورهای بهینه در کالیبراسیون

۱-۱۵-۱- الگوریتم اعتبار سازی دو طرفه

۱-۱۶- پارامترهای آماری

۱-۱۷- تجزیه‌های اسپکتروفتومتری

۱-۱۸- حسگر شیمیایی

۱-۱۹- انواع حسگرهای شیمیایی

۱-۱۹-۱- حسگرهای گرمایی

۱-۱۹-۲- حسگرهای جرمی

۱-۱۹-۳- حسگرهای الکتروشیمیایی

۱-۱۹-۳-۱- حسگرهای پتانسیومتری

۱-۱۹-۳-۲- حسگرهای آمپرومتری

۱-۱۹-۳-۳- حسگرهای رسانایی سنجی

۱-۲۰- حسگرهای  نوری

۱-۲۱- قواعد حسگری در حسگرهای نوری بر پایه جذب

۱-۲۱-۱ جذب

۱-۲۲- شیمی پاسخ حسگر

۱-۲۳- مکانیسم پاسخ در حسگرهای نوری

۱-۲۳-۱- حسگرهایی بر پایه تبادل یون

۱-۲۳-۲- حسگری بر اساس استخراج همزمان

۱-۲۳-۳- حسگری بر اساس شناساگرهای رنگزا و فلورسانس کننده

۱-۲۳-۴- حسگری بر اساس رنگینه های حساس به پتانسیل

۱-۲۴- روشهای تثبیت

۱-۲۵-  مواد مورد استفاده به عنوان بستر تثبیت

فصل دوم  : تاریخچه

۲-۱- مروری بر تاریخچه روش‌های کالیبراسیون چند متغیره

۲-۲- مروری برتاریخچه حسگرهای نوری برای اندازه گیری کاتیونها

فصل سوم :‌ بخش تجربی

۳-۱- مقدمه

۳-۱-۱- اسپکتروفتومتری

۳-۲- تکنیک اسپکتروفتومتری

۳-۲-۱- مواد و دستگاه‌های مورد نیاز

۳-۲-۱-۱- تهیه محلول‌ها و استانداردها

۳-۲-۱-۲- نرم‌افزارهای مورد استفاده

فصل چهارم : بحث و نتایج

۴-۱- بهینه سازی پارامترهای مؤثر در اندازه گیری همزمان سرب و جیوه

۴-۱-۱- بررسی اثر غلظت واکنشگر بر روی فرایند تثبیت

۴-۱-۲- بررسی اثر زمان تثبیت

۴-۱-۳- اثر pH در اندازه گیری همزمان سرب و جیوه

۴-۱-۴- زمان پاسخ حسگر

۴-۲- منحنی کالیبراسیون

۴-۳- حد تشخیص روش

۴-۴- بررسی تکرار پذیری در ساخت حسگرها

۴-۵-کالیبراسیون چند متغیره

۴-۵-۱- انتخاب تعداد فاکتورهای بهینه

۴-۵-۲- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش های مختلف کمومتریکس

۴-۵-۲-۱- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش PLS

۴-۵-۲-۲- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش پیش پردازش D-PLS

۴-۵-۲-۳- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش پیش پردازشOSC-PLS

۴-۵-۲-۴- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش پیش پردازشD-OSC-PLS

۴-۶- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه  با استفاده از حسگر در نمونه های حقیقی

نتیجه گیری

منابع