dc.contributor.author | Costa, Vinicius Camara | |
dc.date.accessioned | 2019-10-24T19:43:37Z | |
dc.date.available | 2019-10-24T19:43:37Z | |
dc.date.issued | 2019-07-29 | |
dc.identifier.citation | COSTA, Vinicius Camara. Proposição de modelos de classificação e de calibração para polímeros presentes em resíduos eletrônicos empregando laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) e ferramentas quimiométricas. 2019. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11985. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11985 | |
dc.description.abstract | This thesis proposes the development of analytical
methods for the analysis of polymers from waste electrical electronic equipment (WEEE)
by laser-Induced breakdown spectroscopy (LIBS). The results presented in the chapters
2 and 3 of this thesis were developed in collaboration with a recycling company of WEEE
called REVERSA. In the first method proposed LIBS was used for the identification and
classification of six polymers and a total of 477 samples were analyzed. Classification
models using k-nearest neighbors (KNN) and soft independent modeling of class
analogy (SIMCA) were used to classify the polymers. The proposed models presented
satisfactory results for the validation samples, with accuracy of 98% for KNN and 92%
for SIMCA. In addition, other validation parameters such as sensitivity, false alarm rate
and specificity showed adequate. In the second method, the LIBS was employed to
determination of the constituents polycarbonate (PC) and acrylonitrile-butadiene-styrene
(ABS) in PC/ABS blends. For this were built multivariate calibration models using partial
least squares (PLS). The PLS models obtained for the PC and ABS presented good
analytical parameters as: i) standard error calibration (SEC) of 3.4 (w/w%); (ii) standard
error of cross-validation (SECV) of 5.6 (w/w%); iii) linear correlation coefficient of 0.996;
iv) number of latent variables equal to 2; v) explained variance of 70%. For the validation
of the PLS models PC/ABS blends with unknown concentrations of PC and ABS were
analyzed, and the information provided by LIBS was in agreement with the reference
technique. A third method was developed in collaboration with a plastics recycling
company of car batteries. These plastics were contaminated with Pb and the objective
was to evaluate different calibration strategies in LIBS for the quantitative determination
of this analyte. Multivariate calibration strategies and a new univariate strategy were
proposed. The new univariate calibration strategy was called a two-point calibration
transfer and the results presented were satisfactory. The chemometrics tools including
experimental desing, supervised methods for classification, unsupervised methods and
multivariate calibration were employed during the development of the methods proposed
in this thesis. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | eng | eng |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | LIBS | por |
dc.subject | Polímeros | por |
dc.subject | Modelos de classificação | por |
dc.subject | Quimiometria | por |
dc.subject | WEEE | por |
dc.title | Proposição de modelos de classificação e de calibração para polímeros presentes em resíduos eletrônicos empregando laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) e ferramentas quimiométricas | por |
dc.title.alternative | Proposition of classification and calibration models for polymers present in waste electrical and electronic equipaments (WEEE) employing laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) and chemometric tools | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Pereira Filho, Edenir Rodrigues | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3394181280355442 | por |
dc.description.resumo | Esta tese propõem o desenvolvimento de métodos analíticos para
análise de polímeros provenientes dos resíduos de equipamentos elétricos eletrônicos
(WEEE), por laser-Induced breakdown spectroscopy (LIBS). Os resultados
apresentados nos capítulos 2 e 3 dessa tese foram desenvolvidos em colaboração com
uma empresa de reciclagem de WEEE chamada REVERSA. No primeiro método
proposto a LIBS foi usada para à identificação e classificação de seis polímeros e um
total de 477 amostras foram analisadas. Modelos de classificação usando o k-nearest
neighbors (KNN) e soft independent modelling of class analogy (SIMCA), foram usados
para classificar os polímeros. Os modelos propostos apresentaram resultados
satisfatórios para as amostras de validação, com exatidão de 98% para o KNN e 92%
para o SIMCA. Além disso, os demais parâmetros de validação como sensibilidade, taxa
de alarme falso e especificidade mostraram-se adequados. No segundo método a LIBS
foi empregada para determinação dos constituintes policarbonato (PC) e acrinolitrilabutadieno-estireno (ABS) nas blendas PC/ABS. Para isso foram construídos modelos
de calibração multivariada usando partial least squares (PLS). Os modelos PLS obtidos
para o PC e ABS apresentaram bons parâmetros analíticos, como: i) standard error
calibration (SEC) de 3,4 (m/m%); ii) standard error of cross-validation (SECV) de 5,6
(m/m%); iii) coeficiente de correlação linear de 0,996; iv) número de variáveis latentes
igual a 2; v) variância explicada de 70%. Para a validação dos modelos PLS foram
analisadas blendas PC/ABS com concentrações desconhecidas de PC e ABS e as
informações previstas pela LIBS estava em concordância com a técnica de referência.
Um terceiro método foi desenvolvido em parceria com uma empresa de reciclagem de
plásticos de baterias de carro. Esses plásticos estavam contaminados com Pb e objetivo
foi avaliar diferentes estratégias de calibração em LIBS visando a determinação
quantitativa deste analito. Estratégias de calibração multivariada e uma nova estratégia
univariada foram propostas. A nova estratégia de calibração univariada foi denominada
de transferência de calibração com dois pontos e os resultados apresentados foram
satisfatorios. As ferramentas quimiométricas, incluindo planejamento experimental,
métodos supervisionados para classificação, métodos não supervisionados e calibração
multivariada foram empregadas durante o desenvolvimento dos métodos propostos
nesta tese. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::POLIMEROS | por |
dc.description.sponsorshipId | CAPES: Código de Financiamento 001 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6162409795305177 | por |