Search the digital library catalog

Abstract: V industriji se v večini procesov uporablja sveža in visoko kakovostna voda. Količina porabljene vode, ki je ob koncu posameznega procesa pravzaprav odpadna voda, je zelo velika ter za okolje obremenjujoča. Zato se v industriji uporabljajo različne tehnologije za čiščenje odpadne vode, ki bi se lahko ponovno uporabila v različnih tehnoloških postopkih. Zahteve za kakovost vode, ki se lahko uporablja pri posameznih postopkih, so jasno določene. V tekstilni industriji je ena izmed zahtev prevodnost raztopine, katere vrednost mora biti nižja od 1,5 mS/cm. V primerjavi s prevodnostjo pitne vode, katere vrednost je 0,550 mS/cm, je prevodnost tekstilne vode lahko precej visoka – odvisno od postopka obdelave celo do 115 mS/cm. V doktorski disertaciji smo preučevali vplive različnih parametrov na učinkovito razsoljevanje modelnih raztopin in realnih vzorcev vod z uporabo procesa membranske kapacitivne deionizacije, tj. nizkotlačnega elektrokemijskega procesa, s pomočjo katerega se ob prisotnosti električnega polja iz elektrolita odstranjujejo ioni. V študijo smo vključili 363 vzorcev modelnih raztopin in vzorcev odpadnih tekstilnih vod, ki so imele različne vrednosti začetne prevodnosti, različno sestavo in so bile testirane v različnih pogojih (čas trajanja faze regeneracije in razsoljevanja, pretok v fazi regeneracije in razsoljevanja, čas delovanja naprave). Namena raziskave sta bila, da ugotovimo, kako vplivajo omenjeni parametri na učinkovito delovanje naprave in kateri so optimalni pogoji za delovanja sistema. Z atomsko emisijsko in atomsko absorpcijsko spektrometrijo, z induktivno sklopljeno plazmo z optično emisijsko in masno spektrometrijo ter z ionsko kromatografijo smo določali koncentracije ionov v posameznih vzorcih, ki smo jih zbrali v času delovanja naprave membranske kapacitivne deionizacije. Z analizo rezultatov meritev smo ugotavljali učinkovitost razsoljevanja, tj. odstranjevanja ionov iz vzorcev. Rezultati so pokazali, da so se koncentracije ionov med procesom čiščenja odpadnih vod z membransko kapacitivno deionizacijo v nekaterih primerih znatno znižale že po nekaj minutah delovanja sistema. Poleg omenjenega smo izvedli tudi kemometrijsko karakterizacijo vzorcev. Nameni raziskave so bili preučiti, ali med vzorci obstajajo pomembne razlike, poiskati povezave med spremljanimi parametri: prisotnostjo različnih ionov, razsoljevanjem in rekuperacijo vode, časom trajanja posamezne faze in pretokom raztopine v posamezni fazi. Izvedli smo korelacijsko analizo, analizo variance (ANOVA), Mann Whitney test, analizo glavnih osi (PCA), hierarhično razvrščanje (CA) in metodo večfaktorske linearne regresije (MLR). Z večfaktorsko linearno regresijo smo naredili tri modele in ugotovili, da se modelne vrednosti zelo dobro ujemajo z eksperimentalnimi vrednostmi. Ključne besede: odpadne vode, membranska kapacitivna deionizacija, učinkovitost razsoljevanja, prevodnost, kemometrijska klasifikacija, kemometrijska karakterizacija, hierarhično razvrščanje, metoda glavnih osi, večfaktorska linearna regresija.
Keywords: odpadne vode, membranska kapacitivna deionizacija, učinkovitost razsoljevanja, prevodnost, kemometrijska klasifikacija, kemometrijska karakterizacija, hierarhično razvrščanje, metoda glavnih osi, večfaktorska linearna regresija
Published in DKUM: 01.06.2015; Views: 1846; Downloads: 182
Full text (5,22 MB)

Abstract: Kemijske podatke smo obdelali z naslednjimi kemometrijskimi metodami: statistika (opisi in napovedi lastnosti vzorcev (meritev) in populacij), vizualizacija (pregled in predstavitev kompleksnih več-dimenzionalnih podatkov v 2D prostoru), razdelitev (izbor in določitev učnih, testnih in kontrolnih nizov podatkov), klasifikacija (napoved kategorije, ki jim pripadajo neznani vzorci), modeliranje (kvantitativno napovedovanje lastnosti objektov), optimizacija (izbor in določitev najugodnejših pogojev, spremenljivk in lastnosti pri danih robnih zahtevah). Naloga pokriva vec področij: (1) raziskavo na področju prehrambnih izdelkov, (2) raziskavo na področju okoljskih meritev in (3) raziskavo na področju onkoloških laboratorijskih testov in raziskav ter (4) moderno uporabo kemometrije, statistike in informatike. Združili smo rezultate meritev različnih parametrov, dobljenih z uporabo analiznih instrumentalnih tehnik, s kemometrijskimi tehnikami in dano programsko opremo. V okviru tega smo izvedli (a) karakterizacijo in klasifikacijo bučnih olj glede na njihove kemijske in senzorične lastnosti, (b) multivariatno analizo vin z namenom klasifikacije in dokaza pristnosti vzorcev vina glede na njihovo poreklo, letnik ali proizvajalca, (c) karakterizacijo in klasifikacijo mineralnih vod glede na njihove kemijsko-fizikalne lastnosti. Z uporabo kemometrijskih tehnik smo obdelali zbrane rezultate meritev vsebnosti onesnaževal v vzorcih zraka. Uporabili smo rezultate monitoringa. Eden od ciljev raziskave je bil najti povezavo med koncentracijami izbranih kemijskih komponent v zraku in meteorološkimi parametri. Z multivariatnimi metodami smo obdelali rezultate analiznih in biokemijskih testov ter osebne karakteristike onkoloških bolnikov, ki so prejemali analgetike, kateri vsebujejo morfij. Da bi bolje razumeli in dobili možnost napovedi odpornosti bolnikov na bolečino, smo s pomočjo kemometrijskih orodij pojasnili povezave med koncentracijami morfija in njegovih metabolitov v krvnem serumu ter njihovo odvisnost od podrobnosti zdravljenja bolnikov (dnevna doza zdravil, vrsta zdravila), osebnih karakteristik in spola, vrste tumorja in običajnih izmerjenih biokemijskih parametrov. Doktorska disertacija zaradi sistematične obravnave predstavlja nova spoznanja na praktičnem področju kategorizacije in klasifikacije večjih nizov podatkov na različnih področjih. S študijo z multivariatnimi metodami smo dosegli prispevke k znanosti v naslednjih smereh: - določitev kakovosti izbrane vrste bučnih olj na osnovi izmerjenih UV-Vis, NIR in FTIR spektrov pri različnih valovnih dolžinah in opravljene senzorične analize vzorcev (ocena glede na okus, vonj in barvo). - izdelava modelov za klasifikacijo belih vin in določitev njihove pristnosti glede na različne kriterije (vrsta vina, letnik, proizvajalec) v povezavi z oceno, ki so jo vinu dali enologi (ocena barve, okusa in cvetice vina). - klasifikacija, kemometrijska karakterizacija in primerjava vzorcev različnih mineralnih vod (iz Slovenije in drugih evropskih držav) glede na fizikalne parametre in vsebnosti ionov - prikaz povezave med koncentracijami morfija in njegovih metabolitov v krvnem serumu pri zdravljenju onkoloških bolnikov. Določitev odvisnosti omenjenih koncentracij od predpisanega zdravljenja (dnevna doza, vrsta zdravila), osebnih karakteristik bolnika, spola, lokacije tumorja in izmerjenih biokemijskih parametrov. - izdelava matematičnih modelov in grafični prikaz povezave med izmerjenimi vsebnostmi onesnaževal zraka in istočasno beleženimi atmosferskimi pogoji. V nalogi sem opisala različne metode multivariatne analize podatkov: korelacijsko analizo, analizo variance (ANOVA, MANOVA), analizo grupiranja podatkov, metodo glavnih osi, kanonsko korelacijsko analizo, linearno diskriminantno analizo in logistično regresijo. Te kemometrijske metode smo izvedli s pomočjo različnih programskih orodij kot so programi TeachMe, Statgraphics Plus, Systat, SAS, MS Excel in drugi.
Keywords: kemometrijska klasifikacija, kemometrijska karakterizacija, analiza grupiranja, metoda glavnih osi, kanonska korelacijska analiza, diskriminantna analiza, nevronske mreže, bela vina, vzorci zraka, onkološki podatki, morfij, mineralne vode, bučna olja, prehranski vzorci, okoljski vzorci.
Published in DKUM: 19.02.2009; Views: 4157; Downloads: 386
Full text (1,26 MB)