Eksperimentalni dizajn i optimizacija analitičkog postupka

undergraduate thesis

• Title (english): Experimental design and optimization of analytical process
• Author: Filip Car
• Mentor: Tomislav Bolanča (mentor)
• Committee member: Tomislav Bolanča (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Šime Ukić (član povjerenstva)
• Committee member: Ivana Šagud (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Chemical Engineering and Technology; Zagreb
• Defense date and country: 2016-09-20, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Chemistry; Analytic Chemistry

Abstract

U ovome radu su opisane mogućnosti primjene metoda eksperimentalnog dizajna i optimizacije u analitičkim postupcima. Eksperimentalni dizajn i optimizacija u praksi se koriste kako bi se osigurala bolja učinkovitost i razne uštede pri provedbi istraživanja. Ključan korak predstavlja odabir faktora koji značajno utječu na proces, a njihov broj ovisi o kompleksnosti sustava. Upravo kod kompleksnih analiza, kao što su razne analize sastavnica okoliša, eksperimentalni dizajn se pokazao kao izuzetno koristan alat jer kvalitetnim planiranjem samog uzorkovanja i daljnjih metoda obrade uzorka te mjerenja možemo osigurati znatno pouzdaniju analizu samog uzorka. U radu se želi naglasiti važnost postupka uzorkovanja koji predstavlja najkritičniji dio analitičkog sustava. Loše uzorkovanja tj. nereprezentativan uzorak unosi najveću pogrešku u analitički proces jer je pogreška uzorkovanja višestruko veća od mjerne pogreške, pa i ukupna pogreška ponajprije ovisi o načinu i planu uzorkovanja. Istraživanja su pokazala da je postupak uzorkovanja u nekim slučajevima odgovoran za više od 80% ukupnog standardnog odstupanja analitičkoga procesa. Definirana je i optimizacija kao postupak definiranja najpovoljnijih rješenja za dane početne uvjete iz skupa mogućih rješenja. Brojne metode optimizacije koriste se u gotovo svakom analitičkom procesu za dobivanje pouzdanijih podataka, uz manje utrošenog vremena, resursa i financijskih sredstava. Dan je primjer upotrebe eksperimentalnog dizajna i optimizacije iz prakse. Radi se o upotrebi empirijskog modeliranja interferencijskih utjecaja na određivanje kalija i natrija u vodi metodom plamene fotometrije. Iz navedenog primjera može se zaključiti da je upotrebom empirijskog modeliranja znatno poboljšana preciznost mjerenja što samo dodatno potvrđuje korisnost i učinkovitost metoda eksperimentalnog dizajna i optimizacije.

Abstract (english)

This work describes possible applications of experimental design and optimization methods in analytical procedures. Experimental design and optimization in practice are being used as assurement to better efficiency and versatile economic solutions during the research. Crucial step is the selection of factors which considerably affect the process and their number depends on the complexity of the system. Exactly at a complex analysis, like enviromental ones, experimental design has shown itself as exceptionally useful tool because the quality plan of sampling and measuring assures considerably more reliable analysis of the same sample. The importance of the sampling procedure is emphasized as the most critical part of analytical system. A non-representative sample is the greatest mistake, even multiple times greater than the one in measuring, so the total mistake depends on the methods and planning of the sampling procedure. Researches have shown in some cases the procedure of sampling is responsible for more than 80% of total standard deviation of analytical process. Optimization is defined as the procedure of choosing the most efficient solutions for given conditions out of all possible ones. Number of optimization methods are being used in almost every analytical process for getting a trustworthy data with less spent time and financial resources. There is an example of using the experimental design and optimization in practice. It is about using an empirical modeling of the effects of interference on the flame photometric determinatiom of potassium and sodium in water. That example leads to a conclusion that using the empirical modeling considerably makes measuring more precise which additionally confirms the usefulness and effectivness of experimemtal design and optimization methods.

• Keywords: eksperimentalni dizajn; dizajn faktora; uzorkovanje; optimizacija; plamena fotometrija
• Keywords (english): experimental design; factorial design; sampling; optimization; flame photometry
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:065535
• Study programme: Title: Environmental Engineering - Undergraduate study; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka ekoinženjerstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka ekoinženjerstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2018-02-12 09:43:17