1-7- مولفه‌های اصلی(PC) یا فاكتورهای اصلی. 9

 

1-7-1- آنالیز مولفه‌های اصلی(PCA) 10

 

1-7-2- رگرسیون مولفه‌های اصلی (PCR) 11

 

1-7-3- تكنیك‌های رگرسیون. 11

 

1-8- تقسیم بندی روش‌های كالیبراسیون چند متغیره 12

 

1-9- روش های مشتقی در اسپکتروفتومتری. 12

 

1-10- مقدمه ای بر روش های مشتقی. 14

 

1-10-1- روش ها و مزایا 14

 

1-10-2- تکنیک های نوری و الکترونی در مشتق گیری. 15

 

1-10-3- تکنیک های ریاضی در مشتق. 16

 

عنوان                                           صفحه

 

1-10-4- حذف پس زمینه 17

 

1-10-5- اثرات پهنای طیف.. 18

 

1-11- مشکلات ماتریسی در مشتق. 19

 

1-12- مرحله كالیبراسیون (آموزش) و پیشگویی (تست) 20

 

1-12-1- طراحی آزمایش… 21

 

1-12-2- اثر نویز. 23

 

1-13- پیش پردازش داده‌ها 23

 

1-13-1- تمركز بر میانگین. 24

 

1-13-2- هم مقیاس كردن. 24

 

1-14- تصحیح سیگنال عمودی. 25

 

1-15- انتخاب فاكتورهای بهینه در كالیبراسیون. 26

 

1-15-1- الگوریتم اعتبار سازی دو طرفه 26

 

1-16- پارامترهای آماری. 27

 

1-17- تجزیه‌های اسپكتروفتومتری. 28

 

1-18- حسگر شیمیایی. 29

 

1-19- انواع حسگرهای شیمیایی. 30

 

1-19-1- حسگرهای گرمایی. 31

 

1-19-2- حسگرهای جرمی. 31

 

1-19-3- حسگرهای الکتروشیمیایی. 32

 

1-19-3-1- حسگرهای پتانسیومتری. 32

 

1-19-3-2- حسگرهای آمپرومتری. 33

 

1-19-3-3- حسگرهای رسانایی سنجی. 33

 

1-20- حسگرهای  نوری. 34

 

عنوان                                                                  صفحه

 

1-21- قواعد حسگری در حسگرهای نوری بر پایه جذب.. 35

 

1-21-1 جذب.. 36

 

1-22- شیمی پاسخ حسگر. 37

 

1-23- مکانیسم پاسخ در حسگرهای نوری. 40

 

1-23-1- حسگرهایی بر پایه تبادل یون. 40

 

1-23-2- حسگری بر اساس استخراج همزمان. 41

 

 

1-23-3- حسگری بر اساس شناساگرهای رنگزا و فلورسانس کننده 42

 

1-23-4- حسگری بر اساس رنگینه های حساس به پتانسیل. 43

 

1-24- روشهای تثبیت.. 43

 

1-25-  مواد مورد استفاده به عنوان بستر تثبیت.. 47

 

فصل دوم  : تاریخچه

 

2-1- مروری بر تاریخچه روش‌های كالیبراسیون چند متغیره 51

 

2-2- مروری برتاریخچه حسگرهای نوری برای اندازه گیری کاتیونها 52

 

فصل سوم :‌ بخش تجربی

 

3-1- مقدمه 56

 

3-1-1- اسپكتروفتومتری. 56

 

3-2- تكنیك اسپكتروفتومتری. 57

 

3-2-1- مواد و دستگاه‌های مورد نیاز 57

 

3-2-1-1- تهیه محلول‌ها و استانداردها 58

 

3-2-1-2- نرم‌افزارهای مورد استفاده 59

 

عنوان                                                               صفحه

 

فصل چهارم : بحث و نتایج

 

4-1- بهینه سازی پارامترهای مؤثر در اندازه گیری همزمان سرب و جیوه 61

 

4-1-1- بررسی اثر غلظت واکنشگر بر روی فرایند تثبیت.. 61

 

4-1-2- بررسی اثر زمان تثبیت.. 62

 

4-1-3- اثر pH در اندازه گیری همزمان سرب و جیوه 63

 

4-1-4- زمان پاسخ حسگر. 65

 

4-2- منحنی کالیبراسیون. 66

 

4-3- حد تشخیص روش.. 68

 

4-4- بررسی تکرار پذیری در ساخت حسگرها 68

 

4-5-کالیبراسیون چند متغیره 69

 

4-5-1- انتخاب تعداد فاکتورهای بهینه 71

 

4-5-2- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش های مختلف کمومتریکس… 71

 

4-5-2-1- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش PLS. 71

 

4-5-2-2- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش پیش پردازش D-PLS. 73

 

4-5-2-3- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش پیش پردازشOSC-PLS. 75

 

4-5-2-4- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش پیش پردازشD-OSC-PLS. 77

 

4-6- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه  با استفاده از حسگر در نمونه های حقیقی. 79

 

نتیجه گیری. 81

 

فهرست اشكال

 

عنوان                                                                                                              صفحه

 

شکل 1-1- نمایش ماتریس  X به Scores و  Loading توسط روش آنالیز مولفه های اصلی. 11

 

شکل 1-2- نمایش جذب ها و مشتق هایی از یک طیف گوسین. 13

 

شکل 1-3- نمایی از یک طیف دارای جذب زمینه و مشتق آن. 17

 

شکل 1-4- نمایشی از تفاوت در پهنای گسترده پیک ها 18

 

شکل 1-5- اثرات حذف پراکندگی. 19

 

شکل 1-6- نمایی از مشکلات ماتریسی بر روی طیف ها 20

 

شکل 1-7- طراحی فاکتوری بر اساس سه فاکتور 22

 

شکل 1-8- پیش پردازش داده ها. 25

 

شکل 1-9- آرایش کلی حسگر شیمیایی یا بیوشیمیایی. 30

 

شکل 1-10- مکانیسم تبادل یون برای تشخیص و اندازه گیری یک آنالیت کاتیونی در حسگر نوری. 41

 

شکل 1-11- مکانیسم استخراج همزمان آنالیت آنیونی همراه با پروتون به درون لایه حسگر. 42

 

شکل 1-12- اثر تشکیل جفت یون در چربی دوستی شناساگر. 46

 

شکل 3-1- شمایی از شکل ساختاری گالوسیانین. 58

 

شکل 3-2- طیف های مربوط به کمپلکس های سرب و جیوه با گالوسیانین. 59

 

شکل 4-1- اثر غلظت لیگاند بر میزان تثبیت بر روی فیلم های تری استات سلولز. 62

 

شکل 4-2- اثر زمان تثبیت واکنشگر بر پاسخ حسگر. 63

 

شکل 4-3- اثر pH در اندازه گیری سرب.. 64

 

شکل 4-4- اثر pH در اندازه گیری جیوه 64

 

شکل 4-5- اثر زمان تماس حسگر با محلول سرب.. 65

 

شکل 4-6- اثر زمان تماس حسگر با محلول جیوه 66

 

573 nm   67

 

565 nm.. 67

 

عنوان                                                                                    صفحه

 

شکل 4-9- نمودار  PRESSبرای فلزات سرب و جیوه با روش PLS. 72

 

شکل 4-10- نمودار  Scores برای فلزات سرب و جیوه با روش PLS. 72

 

شکل 4-11- نمودار PRESS برای فلزات سرب و جیوه با روش پیش پردازش D-PLS. 74

 

شکل 4-12- نمودار Scoresبرای فلزات سرب و جیوه با روش پیش پردازشD-PLS. 74

 

شکل 4-13- نمودار PRESS برای فلزات سرب و جیوه با روش پیش پردازش OSC-PLS. 76

 

شکل 4-14- نمودار  Scoresبرای فلزات سرب و جیوه با روش پیش پردازشOSC-PLS. 76

 

شکل 4-15- نمودار PRESS برای فلزات سرب و جیوه با روشهای پیش پردازشD-OSC-PLS. 78

 

شکل 4-16- نمودار Scoresبرای فلزات سرب و جیوه با روشهای پیش پردازشD-OSC-PLS. 78

 

فهرست جداول

 

عنوان                                                                                                            صفحه

 

جدول 4-1- نتایج تجربی بدست آمده در تکرارپذیری در ساخت حسگرها. 68

 

جدول 4-2- غلظت های مختلف فلزات سرب و جیوه در مخلوط های دو جزئی استفاده شده در کالیبراسیون   70

 

جدول 4-3- غلظت های مختلف فلزات سرب و جیوه در مخلوط های دو جزئی استفاده شده در مرحله پیشگوئی    70

 

جدول 4-4- نتایج به دست آمده در نمونه های سنتزی مربوط به سرب و جیوه با PLS.. 73

 

جدول 4-5- نتایج به دست آمده در نمونه های سنتزی مربوط به سرب و جیوه با PLS-D… 75

 

جدول 4-6- نتایج به دست آمده در نمونه های سنتزی مربوط به سرب و جیوه با PLS-OSC… 77

 

جدول 4-7- نتایج به دست آمده در نمونه های سنتزی مربوط به سرب و جیوه با PLS-D-OSC… 79

 

جدول 4-8- نتایج به دست آمده در نمونه های حقیقی مربوط به اندازه گیری همزمان سرب و جیوه با روشPLS-D-OSC… 80