دانشگاه آزاد اسلامی شیراز
پایان نامه دریافت درجه کارشناسی ارشد شیمی تجزیه
عنوان
اندازه گیری دی کرومات در آب توسط روش فیلم اسکنومتری
استاد راهنما
دکتر معصومه عمادی
تابستان 93
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
عنوان…………………………………………………………………………………………………………. صفحه
چکیده
فصل اول: کلیات تحقیق………………………………………………………………………………………………………………… 1
1-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 2
1-2- مبانی رنگ…………………………………………………………………………………………………………………………… 2
1-3- پارامترهای توصیف نور……………………………………………………………………………………………………….. 3
1-4- نمودار رنگینگی…………………………………………………………………………………………………………………… 5
1-5- مدل رنگی……………………………………………………………………………………………………………………………. 6
1-6- مقادیر محرکه سه گانه……………………………………………………………………………………………………….. 7
1-7- اصول مدل‌های رنگی………………………………………………………………………………………………………….. 7
1-7-1- اصول مدل رنگی CIE XYZ……………………………………………………………………………………….. 7
1-7-2- اصول مدل رنگ RGB (Red, Green and Blue)……………………………………………………… 8
1-7-3- اصول مدل رنگی CMYK (Cyan, Magenta ,Yellow , Black)……………………………. 8
1-7-4- اصول مدل رنگی(HIS , HSL, HSV)………………………………………………………………………… 9
1-8- تبدیل مدل‌های رنگی به یکدیگر……………………………………………………………………………………….. 11
1-8-1- تبدیل لکه به پارامترRGB……………………………………………………………………………………………. 11
1-8-2- تبدیل RGB به CMYK………………………………………………………………………………………………. 12
1-8-3- تبدیل RGB به مدل‌های HIS, HSL, HSV…………………………………………………………….. 12
1-8-4- محاسبه مدل رنگی XYZ…………………………………………………………………………………………….. 13
1-9- روش اسکنومتری………………………………………………………………………………………………………………… 13
1-10- اسکنر………………………………………………………………………………………………………………………………… 14
1-11- مفاهیم حسگر…………………………………………………………………………………………………………………… 15
1-12- انواع حسگرهای شیمیایی……………………………………………………………………………………………….. 15
1-12-1- حسگرهای الکتروشیمیایی………………………………………………………………………………………….. 16
1-12-2- حسگرهای نوری………………………………………………………………………………………………………….. 16
1-12-3- حسگرهای شیمیایی نوری………………………………………………………………………………………….. 16
1-12-4- حسگرهای نوری یونی…………………………………………………………………………………………………. 17
1-12-5- اپتود – اپترود……………………………………………………………………………………………………………… 17
1-12-6- حسگرهای توده‌ای………………………………………………………………………………………………………. 18
1-13- پلیمرها وکاربرد آنها درحسگرهای نوری…………………………………………………………………………. 19
1-13-1- پلیمر پلی وینیل کلراید………………………………………………………………………………………………. 19
1-13-2- پلیمرسلولز تری استات……………………………………………………………………………………………….. 19
1-14- روش‌های تثبیت شناساگر……………………………………………………………………………………………….. 20
1-14-1- تثبیت فیزیکی…………………………………………………………………………………………………………….. 20
1-14-2- تثبیبت الکترواستاتیکی……………………………………………………………………………………………… 20
1-14-3- تثبیت کووالانسی………………………………………………………………………………………………………… 21
1-14-4- روش های تثبیت شناساگر درپلیمرهای سول – ژل………………………………………………… 23
1-15- تاثیرنوع روش تثبیت ونوع بافت پلیمری……………………………………………………………………….. 23
1-16- اهمیت اندازه‌گیری یون دی‌کرومات – یون فلزی کروم (VI)………………………………………. 23
فصل دوم : مروری برتحقیقات گذشته………………………………………………………………………………………….. 26
2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 27
2-2- مروری برتحقیقات گذشته درزمینه اسکنومتری………………………………………………………………. 27
2-3- مروری برتحقیقات گذشته درزمینه اپتود………………………………………………………………………….. 28
2-4- مروری برتحقیقات گذشته برای اندازه‌گیری یون دی‌کرومات………………………………………….. 31
فصل سوم: بخش تجربی………………………………………………………………………………………………………………… 37
3-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 38
3-2- مواد شیمیایی ،محلول‌ها ومعرف………………………………………………………………………………………… 38
3-3- دستگاه‌ها ووسایل مورداستفاده…………………………………………………………………………………………… 39
3-3-1- آماده‌سازی پلیت شیشه‌ای…………………………………………………………………………………………….. 39
3-3-2- آماده‌سازی وسایل…………………………………………………………………………………………………………… 39
3-4- آماده‌سازی محلول‌ها……………………………………………………………………………………………………………. 39
3-4-1- تهیه محلول هیدروکلریک اسید 1/ 0 مولار………………………………………………………………… 39
3-4-2- تهیه محلول هیدروکسید سدیم 1/0 مولار…………………………………………………………………. 39
3-4-3- تهیه محلول اسیدفسفریک 1/0 مولار………………………………………………………………………….. 39
3-4-4- تهیه محلول دی کرومات پتاسیم ppm20 ………………………………………………………………….. 40
3-4-5- تهیه محلول ppm1000 ، 1و5 دی فنیل کربازید…………………………………………………….. 40
3-4-6- تهیه بافر فسفاتی با pH های 1-12…………………………………………………………………………… 40
3-5- تهیه فیلم شفاف………………………………………………………………………………………………………………….. 40
3-6- تهیه فیلم حسگر آغشته به دی فنیل کربازید…………………………………………………………………. 40
3-7- قدرت تفکیک اسکنر و مکان اسکن………………………………………………………………………………….. 40
3-8- بررسی تاثیرDPC و دی‌کرومات بریکدیگر درتوده محلول………………………………………………. 41
3-8-1- تاثیرمدت زمان ساخت ونگهداری محلول ppm1000 دی فنیل کربازید…………………. 41
فصل چهارم : بحث و نتیجه‌گیری…………………………………………………………………………………………………. 42
4-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 43
4-2- تهیه فیلم…………………………………………………………………………………………………………………………….. 43
4-3- بررسی تاثیرpH روی فیلم حسگر آغشته به DPC…………………………………………………………. 43
4-4- بررسی تغیرات پارامترهای رنگی کمپلکس دی‌کرومات – دی فنیل کربازید…………………. 44
4-5- تاثیرpH روی تشکیل کمپلکس بین دی‌کرومات وDPC ………………………………………………. 44
4-6- بهینه سازی غلظت DPC برای تهیه فیلم………………………………………………………………………… 46
4-7- بررسی زمان پاسخگویی……………………………………………………………………………………………………… 46
4-8- بررسی ماندگاری فیلم حسگر…………………………………………………………………………………………….. 47
4-9- منحنی کالیبراسیون ، ناحیه خطی ، حدتشخیص و تکرارپذیری…………………………………… 49
4-10- بررسی حضورمزاحمت‌ها………………………………………………………………………………………………….. 50
4-11- کاربرد عملی……………………………………………………………………………………………………………………… 51
4-12- نتیجه‌گیری……………………………………………………………………………………………………………………….. 52
4-13- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………… 52
منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 53
فهرست اشکال
عنوان…………………………………………………………………………………………………………. صفحه
شکل1-1- عبور نور سفید از منشور و ایجاد طیف رنگی…………………………………………………………… 2
شکل 1-2- طیف الکترومغناطیسی……………………………………………………………………………………………… 3
شکل 1-3- رنگ‌های اولیه و ثانویه………………………………………………………………………………………………. 4
شکل 1-4- فضای رنگی RGB و CMYK…………………………………………………………………………………. 9
شکل 1-5- مقایسه سه سیستم XYZ، RGB و CMYK……………………………………………………….. 9
شکل 1-6- مدل رنگی HSL, HSV…………………………………………………………………………………………… 10
شکل 1-7- Hue در فضای رنگ آنالیز رنگ……………………………………………………………………………….. 10
شکل 1-8- نمایی از نرم افزار آنالیز رنگ……………………………………………………………………………………. 13
شکل 1-9- لامپ کاتدی در اسکنر……………………………………………………………………………………………… 14
شکل 1-10- شمایی از یک حسگر شیمیایی…………………………………………………………………………….. 16
شکل 1-11- ساختار 4- هیدروکسیل سالوفن………………………………………………………………………….. 21
شکل 1-12- واکنش 4- هیدروکسیل سالوفن با غشا فعال شده…………………………………………….. 22
شکل 1-13- واکنش غشا فعال شده و واکنشگر بریلیانت کریزول بلو……………………………………… 22
شکل 1-14- تشکیل کمپلکس رنگی دی فنیل کربازید با یون دی‌کرومات…………………………….. 25
شکل 1-15- تشکیل کمپلکس دی فنیل کربازید با یون فلزی کروم (VI) در محیط اسیدی. 25
فهرست نمودار
عنوان…………………………………………………………………………………………………………. صفحه
نمودار 1-1- نمودار رنگینگی……………………………………………………………………………………………………………………… 6
نمودار1-2- طیف رنگی RGB…………………………………………………………………………………………………….. 8
نمودار 1-3- منحنی H و S در فضای رنگی RGB………………………………………………………… ……….. 10
نمودار 1-4- طیف های برانگیختگی در لامپ اسکنر در سه ناحیه قرمز، آبی و سبز….. ……….. 14
نمودار4-1- تغییرات پارامترهای رنگی بر حسبpH در فیلم آغشته به دی فنیل کربازید……. ………….. 43
نمودار 4-2- تغییرات پارامترهای رنگی در کمپلکس دی کرومات و دی فنیل کربازید.. ……….. 44
نمودار4-3- تغییرات گونه های کروم……………………………………………………………………………….. ……….. 45
نمودار 4-4- تاثیر pH روی تشکیل کمپلکس بین یون دی‌کرومات و DPC……………….. ……….. 45
نمودار 4-5- تاثیر غلظت دی فنیل کربازید روی پارامترهای رنگی کمپلکس ایجاد شده
در بستر فیلم………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 46
نمودار 4-6- تاثیر زمان تماس فیلم حسگر با محلول دی‌کرومات………………………………….. ……….. 47
نمودار 4-7- تاثیر شرایط نگهداری فیلم در هوای اتاق روی میزان پاسخگویی……………. ……….. 48
نمودار4-8- تاثیر شرایط نگهداری فیلم در آب مقطر، روی میزان پاسخگویی……………… ……….. 48
نمودار 4-9- تاثیر شرایط نگهداری پلیمر در بافر فسفاتی pH =7 روی میزان پاسخگویی……. ………….. 49
نمودار4-10- منحنی کالیبراسیون………………………………………………………………………………………………. 50
فهرست جدول
عنوان…………………………………………………………………………………………………………. صفحه
جدول3-1- مشخصات مواد مصرفی در طول پژوهش………………………………………………………………… 38
جدول4-1- میزان خطای نسبی/ بررسی حضور مزاحمت‌ها……………………………………………………… 51
جدول 4-2- درصد بازیابی در دو مرحله اسپایک………………………………………………………………………. 51
چکیده
در این بررسی، روش جدید فیلم اسکنومتری برای اندازه‌گیری یون دی‌کرومات در محیط‌های آبی با بهره گرفتن از کروموفور 1و5 – دی فنیل کربازید (DPC) به کار گرفته شد. 1و5- دی فنیل کربازید به عنوان عامل کمپلکس دهنده برای اندازه‌گیری یون دی‌کرومات به کار برده شد. در اثر ورود دی‌کرومات به ساختار فیلم پلیمری، کمپلکس قرمز- بنفش کروم (III) – 1و5 دی فنیل کربازون تشکیل می‌شود. پس از تزریق نمونه‌ها روی یک پلیت شیشه‌ای، پلیت به وسیله اسکنر با قدرت تفکیک مناسب اسکن و تصویر مربوطه به برنامه آنالیز رنگ منتقل می‌شود و در محیط ویژوال بیسیک توسط الگوریتم‌های مختلف به پارامترهای سازنده تجزیه می‌شود. پارامترهای مختلفی مانند غلظت دی فنیل کربازید،pH ، زمان پاسخگویی و … بررسی گردید و در نهایت منحنی کالیبراسیون با شیب مناسب رسم شد. در شرایط بهینه دامنه خطی روش معادلppm 50- 5/0 به دست آمد. برای تمام غلظت‌ها در دامنه خطی، میزان انحراف استاندارد نسبی کمتر از 5% و میزان حد تشخیص برای هر پارامتر رنگی معادلppm 2/0 به دست آمد. دی‌کرومات در نمونه‌های حقیقی آب معدنی مختلف اندازه‌گیری شد و همچنین حضور مزاحم‌ها بررسی گردید.
کلمات کلیدی: RGB، تکنیک اسکنومتری، اپتود، دی‌کرومات، 1و5 – دی فنیل کربازید
فصل اول
کلیات تحقیق
1-1- مقدمه
شناسایی اشیا در تصاویر به صورت بالقوه کاربرد‌های وسیع و متنوع در فهم تصویر دارد. ردیابی و اکتشاف اشیا در تصویر یک کار بنیادی در کاربرد‌های آنالیز تصویر می‌باشد و کاربرد‌های فراوانی در زندگی بشر دارد که همراه با پردازش تصویر می‌باشد. پردازش رنگی تصاویر[1]اغلب برای دو منظور خاص انجام می‌گیرد: الف) تحلیل خودکار تصاویر، در این منظور رنگ توصیف‌گر توانایی است که در اغلب موارد شناسایی و استخراج شی را از صحنه ساده می‌سازد. ب) به کارگیری خصوصیات رنگی مانند شدت و پارامترهای دیگر آن به عنوان معیاری از شدت و ضعف مقدار ماده موجود در تصویر. پردازش تصویر به دو حوزه اصلی تقسیم می‌شود: پردازش تمام رنگی و پردازش شبه رنگی. در گروه اول، تصاویر مورد نظر معمولاً با یک حسگر تمام رنگی نظیر دوربین تلویزیون رنگی یا پیمایشگر رنگی برداشته می‌شوند. در گروه دوم، به هر شدت تک رنگ خاص یا محدوده‌ای از شدت‌ها، یک سایه رنگی منتسب می‌شود. پیشرفت قابل توجهی که در دهه 1980 انجام شد، باعث گردید حسگرهای رنگی و سخت افزار لازم برای پردازش تصویرهای رنگی با قیمت قابل قبولی در دسترس قرار گیرند. در نتیجه این پیشرفت‌ها، استفاده از روش‌های پردازش تصویر تمام رنگی در محدوده بسیار وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار گرفته است ]1[.
تعداد صفحه : 74
قیمت :14700 تومان
