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dc.contributor.authorAraújo, Alisson Silva de
dc.date.accessioned2021-04-06T19:26:04Z
dc.date.available2021-04-06T19:26:04Z
dc.date.issued2021-03-25
dc.identifier.citationARAÚJO, Alisson Silva de. Calibração multivias em Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) para determinação de Ca, K e Mg em amostras de suplemento mineral para humanos. 2021. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14078.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14078
dc.description.abstractThis work intends to present a new approach for modeling LIBS data resolved in time using multiway algorithms, aiming to achieve the advantage of second order. The algorithms evaluated in this study were: Multivariate Curve Resolution- Alternating Least Squares (MCR-ALS), Parallel Factor Analysis (PARAFAC) and Unfolded Partial Least-Squares with Residual Bilinearization (U-PLS/RBL). The analytes monitored in this work were Ca, K and Mg in samples of mineral supplement. This study was divided into four (4) parts. In Part 1 the validation of the algorithms was performed using samples of mixtures of the salts and bases of the studied analytes. In parts 2 and 3, mineral supplement samples were used to assess the predictive capacity of the models, with 6 samples in the calibration set (Part 2) and 17 samples in the calibration set (Part 3). Finally, conventional univariate models were built and the results obtained compared with the performance of the multivariate algorithms (Part 4). The results obtained in the first part demonstrated a good performance for the evaluated algorithms, with emphasis on the U-PLS/RBL. The values obtained for RMSEV by MCR-ALS were 3.4% pp-1, 0.4% pp-1 and 0.9% pp-1 for Ca, K and Mg, respectively. For PARAFAC the values obtained for Ca, K and Mg were 11% pp-1, 0.3% pp-1 and 1.1% pp-1, respectively. The values obtained by U-PLS/RBL were 2.5% pp-1 for Ca, 0.2% pp-1 for K and 1.2% pp-1 for Mg. As for the results obtained in Part 2, a decrease in the performance of the MCR ALS and PARAFAC algorithms was observed when the supplement samples were used as test samples, with high values of LoD and LoQ by both models for the three monitored analytes. The U-PLS/RBL showed an excellent performance, with low values of LoD and LoQ for Ca (0.4% pp-1 and 1.2% pp-1, respectively) and K (LoD: 0.1% pp-1 and LoQ: 0.2% pp-1), while for Mg some samples were below or close to loD (1.0 pp-1) and LoQ (3.0 pp-1). With the inclusion of more samples in the calibration set (Part 3) the performance of the MCR-ALS and PARAFAC algorithms improved for some analytes, however the LoD and LoQ values still remained high for the three monitored analytes. Regarding the U-PLS / RBL, there were no significant improvements for Ca and K, while for Mg a certain improvement in the values of LoD and LoQ was observed, 0.2 pp-1 and 0.7 pp-1, respectively. Conventional univariate calibration (Part 4) did not achieve good results, which was expected, since selective lines are necessary to obtain good results. Therefore, these results confirm that the U-PLS / RBL model was able to predict the analytes of interest in unknown samples, being possible to achieve the second order advantage.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectCalibração Multiviaspor
dc.subjectVantagem de segunda ordempor
dc.subjectSuplemento mineralpor
dc.titleCalibração multivias em Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) para determinação de Ca, K e Mg em amostras de suplemento mineral para humanospor
dc.title.alternativeMultiway calibration in Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) for determination of Ca, K and Mg in samples of human mineral supplementeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Pereira Filho, Edenir Rodrigues
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3394181280355442por
dc.description.resumoEste trabalho pretende apresentar uma nova abordagem para modelagem de dados LIBS resolvidos no tempo empregando algoritmos multivias, visando alcançar a vantagem de segunda ordem. Os algoritmos avaliados neste estudo foram: resolução de curvas multivariadas (Multivariate Curve Resolution- Alternating Least Squares, MCR-ALS), análise de fatores paralelos (Parallel Factor Analysis, PARAFAC) e regressão por mínimos quadrados parciais desdobrados com bilinearização residual (Unfolded Partial Least-Squares with Residual Bilinearization, U-PLS/RBL). Os analitos monitorados neste trabalho foram Ca, K e Mg em amostras de suplemento mineral. Este estudo foi divido em quatro (4) partes. Na Parte 1 a validação dos algoritmos foi realizada utilizando amostras de misturas dos próprios sais e bases dos analitos estudados. Nas partes 2 e 3, amostras de suplemento mineral foram utilizadas para avaliar a capacidade preditiva dos modelos, com 6 amostras no conjunto de calibração (Parte 2) e 17 amostras no conjunto de calibração (Parte 3). Por fim, modelos univariados convencionais foram construídos e os resultados obtidos comparados com o desempenho dos algoritmos multivias (Parte 4). Os resultados obtidos na primeira parte demonstraram um bom desempenho para os algoritmos avaliados, com destaque para o U-PLS/RBL. Os valores obtidos de RMSEV por MCR-ALS foi de 3,4% pp-1, 0,4 % pp-1 e 0,9 % pp-1 para o Ca, K e Mg, respectivamente. Para o PARAFAC os valores obtidos para Ca, K e Mg foram 11 % pp-1, 0,3 % pp-1 e 1,1 % pp-1, respectivamente. Já os valores obtidos por U-PLS/RBL foram 2,5 % pp-1 para o Ca, 0,2 % pp-1 para o K e 1,2 % pp-1 para o Mg. Quanto aos resultados obtidos na Parte 2, observou-se uma queda no desempenho dos algoritmos MCR-ALS e PARAFAC quando as amostras de suplementos foram utilizadas como amostras de teste, com altos valores de LoD e LoQ por ambos os modelos para os três analitos monitorados. Já o U-PLS/RBL apresentou um ótimo desempenho, com baixos valores de LoD e LoQ para Ca (0,4% pp-1 e 1,2 % pp-1, respectivamente) e K (LoD: 0,1% pp-1 e LoQ: 0,2 % pp-1), enquanto que para o Mg algumas amostras ficaram abaixo ou próximas do loD (1,0 pp-1) e LoQ (3,0 pp-1). Com a inclusão de mais amostras no conjunto de calibração (Parte 3) o desempenho dos algoritmos MCR-ALS e PARAFAC melhoraram para alguns analitos, contudo os valores de LoD e LoQ ainda continuaram altos para os três analitos monitorados. Em relação ao U-PLS/RBL não houve melhoras significativas para Ca e K, enquanto que para o Mg uma certa melhora nos valores de LoD e LoQ foram observados, 0,2 pp-1 e 0,7 pp-1, respectivamente. A calibração univariada convencional (Parte 4) não conseguiu obter bons resultados, o que era esperado, uma vez que se faz necessário linhas seletivas para obter bons resultados. Portanto, estes resultados confirmam que com o modelo U-PLS/RBL foi possível prever os analitos de interesse em amostras desconhecidas, sendo possível alcançar a vantagem de segunda ordem.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICApor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: Código de Financiamento 001por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/8721646298089222por


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