Development of chemometric multivariate calibration models for spectroscopic quality analysis of biodiesel blends
Biyodizel karışımlarının spektroskopik kalite analizi için kemometrik çok değişkenli kalibrasyon modelleri geliştirilmesi
- Tez No: 299151
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DURMUŞ ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Bitkisel yağlar, Biyodizel, Gaz kromatografisi, Genetik algoritmalar, Kalibrasyon, Kemometrik yöntem, Kızılötesi spektroskopi, Yapay sinir ağları, Çok değişkenli analiz teknikleri, Çok değişkenli model, Plant oils, Biodiesel, Gas chromatography, Genetic algorithms, Calibration, Chemometric method, Infrared spectroscopy, Artificial neural networks, Multivariate analysis techniques, Multivariate model
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde, biyodizel gerek yenilenebilir kaynaklardan üretilmesi gerekse çevreci bir yakıt olması bakımından, diğer fosil yakıtlardan daha popüler hale gelmiştir. Çeşitli bitkisel ve hayvansal yağlarla, alkol ve homojen katalizör eşliğinde yürüyen bir tepkimenin ürünü olan biyodizelin kalitesinin tayini de gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Endüstride bu amaç için yaygın olarak kromatografik yöntemler kullanılmaktadır. Ancak çok bileşenli karışımların kromatografik analizleri zaman ve kimyasal israfına yol açtığından, spektroskopik yöntemler zaman ve malzeme tasarrufu açısından daha avantajlı olmaktadır. Son yıllarda bilgisayar sektöründeki gelişmeler kemometrinin hızla gelişimini sağlamış ve spektral verilerin değerlendirilmesinde üreticiye hem zaman, hem malzeme tasarrufu, hem de kalitenin doğru tayin edilmesi bakımından avantajlar sunmuştur.Bu çalışmada, laboratuvar ortamında üretilen biyodizeller, metanol, ticari olarak satılan dizel ve çeşitli bitkisel yağlar kullanılarak dizel-bitkisel yağ-biyodizel ve metanol-bitkisel yağ-biyodizel olmak üzere çeşitli üçlü karışımlar hazırlanıp gaz kromatografisi (GC) ile örneklerin analizleri yapılmıştır. Daha sonra, aynı örneklerin yakın infrared (NIR) ve orta infrared (MIR) ölçümleri alınarak çok değişkenli kemometrik kalibrasyon modelleri oluşturulmuştur. Kemometrik kalibrasyon modelleri oluşturulurken, genetik algoritmalara dayalı çok değişkenli kalibrasyon yöntemlerinin yanısıra, yapay sinir ağlarına dayalı çok değişkenli kalibrasyon yöntemleri de kullanılmıştır. Deney sonuçlarında elde edilen verilere göre çok değişkenli kalibrasyon yöntemleri infrared spektroskopik teknikler yardımı ile kullanıldığında biyodizelin kalite tayininde kullanılabilir olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The fact that the biodiesel is produced from renewable resources and environmentally friendly when compared to the fossil-based petroleum diesel, biodiesel has gained an increasing interest. It is mainly produced from a variety of different animal fat and vegetable oil combined with an alcohol in the presence of a homogeneous catalyst and the determination of the quality of the produced biodiesel is as important as its production. Industrial scale biodiesel production plants have been adopted the chromatographic analysis protocols some of which are standard reference methods proposed by official bodies of the governments and international organizations. However, analysis of multi component mixtures by chromatographic procedures can become time consuming and may require a lot of chemical consumption. For this reason, as an alternative, spectroscopic methods combined with chemometrics offer several advantages over classical chromatographic procedures in terms of time and chemical consumption. With the immense development of computer technology and reliable fast spectrometers, new chemometric methods have been developed and opened up a new era for processing of complex spectral data.In this study, laboratory scale produced biodiesel was mixed with methanol, commercial diesel and several different vegetable oils that are used to prepare biodiesels and then several different ternary mixture systems such as diesel-vegetable oil-biodiesel and methanol-vegetable oil-biodiesel were prepared and gas chromatographic analysis of these samples were performed. Then, near infrared (NIR) and mid infrared (FTIR) spectra of the same samples were collected and multivariate calibration models were constructed for each component for all the infrared spectroscopic techniques. Chemometric multivariate calibration models were proposed as genetic inverse least square (GILS) and artificial neural networks (ANN). The results indicate that determination of biodiesel blends quality with respect to chemometric modeling gives reasonable consequences when combined with infrared spectroscopic techniques.
Benzer Tezler
- Ballarda tağşişin belirlenmesi için spektroskopik ve kromatografik çok değişkenli kemometrik modellerin geliştirilmesi
Development of spectroscopic and chromatographic multivariate chemometric models for detection of adulteration in honey
MERVE ÖZBAY
Doktora
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GAZİ GÖRÜR
DOÇ. DR. FATMA NUR ARSLAN
- The development of chemometric methods based on molecular spectroscopy for the standardization of production processes and product traceability of personal care and cleaning products
Kişisel bakım ve temizlik ürünleri üretim süreçlerinin standardizasyonu ve ürün izlenebilirliği için moleküler spektroskopiye dayalı kemometrik metotların geliştirilmesi
BERFU ÇİFTÇİ İLMEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURMUŞ ÖZDEMİR
- Kemometrik yaklaşımlarla gıda tağşişlerinin belirlenmesinde spektroskopik yöntemlerin kullanılması
Utilization of spectroscopic methods for determining food adulteration with chemometric approaches
HAVVA TÜMAY TEMİZ
Doktora
Türkçe
2019
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Development of genetic algorithms based multivariate calibration models for the determination of lubricating oil compositions using Fourier transform infrared spectroscopy
Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi kullanılarak madeni yağ içeriklerinin belirlenmesi için genetik algoritmalara dayalı çok değişkenli kalibrasyon modellerinin geliştirilmesi
İREM ANIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURMUŞ ÖZDEMİR
- Meme kanserinin ftır ve kemometri tekniği kullanımı ile erken teşhisi
Early diagnosis of breast cancer using ftir and chemometry technique
HİDAYET BENGİSU GEDİKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN KIZIL