Controle de qualidade de águas potáveis utilizando análise multivariada de imagens

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dc.contributor.advisor-co1Oliveira, Sérgio Botelho de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3447406257464639por
dc.contributor.advisor1Oliveira, Anselmo Elcana de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0369339073291948por
dc.contributor.referee1Oliveira, Anselmo Elcana de
dc.contributor.referee2Coelho, Clarimar José
dc.contributor.referee3Soares, Anderson da Silva
dc.contributor.referee4Chaves, Andréa Rodrigues
dc.contributor.referee5Coltro, Wendell Karlos Tomazelli
dc.creatorDamasceno, Deangelis
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2019926629635992por
dc.date.accessioned2016-05-13T11:27:33Z
dc.date.issued2015-12-15
dc.description.abstractNew digital image based-analytical methodologies are proposed to measure pH, alkalinity, total hardness, calcium hardness, magnesium hardness, chloride, fluorine, and total iron of potable water samples. Multivariate image analysis and partial leastsquares regression were applied to BMP digital images acquired from a CCD-scanner. RGB, HIS, XYZ and YCbCr color spaces and 300 dpi images of 200 μL water samples were employed. This micro volume per sample yielded micro volumes of analytical waste per sample (400.0 μL). PLS root mean square error of prediction (RMSEP) for pH analyses was 0.16. RMSEP values for alkalinity, total hardness, calcium hardness, magnesium hardness, chloride, fluorine, and total iron were 0.03, 1.20, 2.01, 0.07, 0.04, and 0.06 mg L-1, respectively. Analytical figures of merit were computed for all PLS proposed methods. Mean relative errors ranging from 0.20% to 1.33 were found. The proposed methods were validated against standard analytical procedures for water quality control. There were no statistical differences between mean PLS value and the one found using the respective standard procedure (ttest, 􀀁 = 0.05). Precision was found statistically equivalent for pH, alkalinity, chloride, fluoride, and total iron when compared to the related reference method (Ftest, 􀀁 = 0.05). Therefore, the new PLS analytical methods proposed for water control quality can be employed as an alternative to standard methods.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-05-12T18:18:17Z No. of bitstreams: 2 Tese - Deangelis Damasceno - 2016.pdf: 4602737 bytes, checksum: 00c0eed1514b7ff11167a9271ed725e9 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)eng
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-05-13T11:27:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Deangelis Damasceno - 2016.pdf: 4602737 bytes, checksum: 00c0eed1514b7ff11167a9271ed725e9 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2016-05-13T11:27:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Deangelis Damasceno - 2016.pdf: 4602737 bytes, checksum: 00c0eed1514b7ff11167a9271ed725e9 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-12-15eng
dc.description.resumoNovas metodologias analíticas são propostas nesta Tese para a determinação físicoquímica de pH, Alcalinidade, Dureza Total, Dureza Cálcio, Dureza Magnésio, Cloreto, Fluoreto e Ferro Total de águas potáveis utilizando Análise Multivariada de Imagens (MIA) associada à Regressão Multivariada por Mínimos Quadrados Parciais (PLS). Imagens digitais de amostras obtidas por um scanner de mesa foram empregadas para construir modelos de calibração multivariada. Amostras foram preparadas em laboratório para cada parâmetro investigado. Os modelos PLS foram obtidos de imagens digitais nos espaços RGB, HSI, XYZ e YCbCr, com 300 dpi de resolução e formato de arquivo BMP. As análises foram realizadas em micro-volumes amostrais, sendo necessários 200,0 μL de amostras por análise. O modelo PLS para determinação do pH forneceu RMSEP = 0,16. Já para Alcalinidade, Dureza Total, Dureza Cálcio, Dureza Magnésio, Cloreto, Fluoreto e Ferro Total os valores de RMSEP foram iguais a 0,03, 1,20, 2,01, 0,07, 0,04 e 0,06 mg L-1, respectivamente. Todos os modelos foram avaliados utilizando Figuras de Mérito (FOM) buscando contemplar os parâmetros nacionais de validação de novos métodos analíticos. Para o modelo PLS desenvolvido para determinação de pH, apresentou média dos erros relativos obtidos da diferença entre os valores previstos e os valores de referência, sendo igual a 0,20%. Para Alcalinidade, Dureza Total, Dureza Cálcio e Dureza Magnésio, foram encontrados valores das médias dos erros relativos iguais a 0,85, 9,46 e 9,44%, respectivamente. Já os modelos desenvolvidos para Cloretos, Fluoretos e Ferro, apresentaram valores menores, com médias dos erros relativos iguais a 1,01, 5,15 e 1,33%. Os modelos desenvolvidos foram validados utilizando amostras reais, além de comparados com métodos de referência através de testes de exatidão e de precisão. Todos os métodos desenvolvidos apresentaram exatidão estatisticamente equivalentes aos valores obtidos pelos métodos convencionais (tcal < tcrítico, 􀀁 = 0,05). Todos os modelos desenvolvidos, com exceção dos modelos de Dureza Total, Dureza Cálcio e Dureza Magnésio, apresentaram previsão estatisticamente equivalentes aos métodos convencionais (Fcal > Fcrítico, 􀀁 = 0,05). Dessa forma, as metodologias analíticas desenvolvidas nesta Tese são alternativas aos métodos analíticos convencionais, apresentando vantagens como menor quantidade de amostras (200,0 μL), menor quantidade de reagentes (40,0 μL), menor quantidade de solução indicadora (4,0 μL), menor quantidade de resíduos por amostra (400,0 μL), além da mobilidade dos métodos, não necessitando de laboratórios específicos para análise das amostras.por
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationDAMASCENO, D. Controle de qualidade de águas potáveis utilizando análise multivariada de imagens. 2015. 150 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2016.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/5558
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)por
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)por
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectÁgua potávelpor
dc.subjectControle de qualidadepor
dc.subjectAnálise de imagenspor
dc.subjectCalibração multivariadapor
dc.subjectPLSpor
dc.subjectPotability of watereng
dc.subjectPhysical chemical parameterseng
dc.subjectPLSeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.titleControle de qualidade de águas potáveis utilizando análise multivariada de imagenspor
dc.title.alternativeWater quality control of potable water using multivariate image analysiseng
dc.typeTesepor

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