اندازه گیری کاتیونهای موجود در آب بوسیله پردازش و آنالیز تصویر صفحه ی نمایش آشکارساز دائمی طول لکه

چکیده اندازه گیری کاتیونهای موجود در آب بوسیله پردازش و آنالیز تصویر صفحه ی نمایش آشکارساز دائمی طول لکه توسط حسین حیاتی در این تحقیق توانایی ثبت انواع اطلاعات مورد نیاز حین انجام پژوهش ها بصورت تصویر مورد بررسی قرار گرفت. همچنین استفاده از تکنیک های پردازش تصویر در شیمی تجزیه برای آنالیز مواد شیمیایی مدنظر بوده است. در این تحقیق برای اندازه گیری کل کاتیونهای موجود در آب از یک آشکارساز دائمی طول لکه استفاده گردید. یون کلسیم بعنوان نماینده ی کل کاتیونهای موجود در آب انتخاب گردید. حجم مشخصی از محلول کلسیم در یک مخزن حاوی رزین تبادلگر کاتیونی قوی فرم هیدروژنی اضافه شد. معادل یونهای کلسیم یونهای h+ آزاد می‎گردد. سپس با تزریق حجم مشخصی از محلول حاوی یونهای h+ به درون آشکار ساز طول لکه که جریانی از محلول هیدروکسید سدیم و شناساگر متیل قرمز از آن می گذرد، باعث ایجاد لکه قرمز رنگی در قسمت صفحه ی نمایشگر آشکارساز می‎گردد. تغییرات مشاهده شده از قبیل طول و مساحت و شدت رنگ لکه با افزایش غلظت نمونه‎ی تزریق شده در حجم ثابت افزایش می‎یابد. به منظور بررسی تخصصی عملکرد آشکارساز، تمامی اتفاقات از ابتدا تا انتهای اندازه گیریها توسط دوربین دیجیتالی ccd ثبت و ضبط می شود. کلیه‎ی پارامترهای مربوط برای استفاده از رزین از جمله مقدار رزین و زمان ماندن نمونه حاوی آنالیت در رزین بهینه گردید. کلیه پارامترهای تجربی و نکات لازم در طراحی و ساخت یک آشکارساز دائمی طول لکه جهت اندازه گیری نمونه ها در خارج از آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفتند و شرایط بهینه جهت انجام آنالیزهای سریع بصورت تکرارپذیر با ایجاد لکه ای مناسب در قسمت نمایشگر آشکارساز تعیین گردید. قرار دادن دوربین ccd در مقابل آشکارساز، کاربر را از صرف توجه زیاد در طول آزمایش فارغ می کند، همچنین جهت انتقال اطلاعات بین افراد معمولی و متخصصین به عنوان یک روش ارتباطی مناسب عمل می نماید. از تصاویر ثبت شده با استفاده از روشهای پردازش و آنالیز تصویر و استفاده از نرم افزار فوتوشاپ، اطلاعات تجزیه-ای از جمله مساحت، شدت رنگ و میانگین مقیاس خاکستری لکه‎ها استخراج گردید. منحنی کالیبراسیون دارای دو محدوده ی خطی در محدوده‎های غلظتی3-10 ×7/5- 3-10 ×2/5 مولار و 6-10× 5/0 -4-10× 5/0 مولار با حد تشخیص6-10 ×3/76 مولار می باشد. انحراف استاندارد نسبی در غلظتهای معمول محدوده ی عملکردی سیستم 3/7% به دست آمد. این روش به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری کاتیونهای موجود در آب شهر مورد استفاده قرار گرفت. بعلاوه مطالعاتی در مورد تعیین نسبت سهم کاتیونهای سبک و سنگین موجود در آب به روش آنالیز جبهه ای و با استفاده از آشکارساز دائمی طول لکه برای مخلوط دو جزئیna + و2+ ca در غلظت های متفاوت انجام شد، که خود مستلزم تحقیقات گسترده تری درمورد آنالیت های مختلف و مقایسه آنها می باشد.