Determination of Coloring Substances in Cleaning Products by Chemometrics Methods

Abstract

Bu tez çalışmasında yüzey temizleyici örnekleri incelenmiştir. Bu numunelerin içerisine çeşitli konsantrasyonlarda belirlenen boya miktarları eklenerek hazırlanan numunelere UV-Görünür Bölge Spektrofotometrisi uygulanmıştır. Kısmi en küçük kareler (PLS), basit en küçük kareler regresyonu (SLR) ve genetik ters en küçük kareler (GILS) yöntemleri, bu renklendirici maddelerin kantitatif tayini için hazırlanan numunelerin görünür spektrumlarına başarıyla uygulanmıştır. Bu boyaların ve tek boya içeren temizlik ürünlerinin ikili ve üçlü karışımları halinde toplam 35 adet numune hazırlandı. Bu 35 örnekten 29 tanesi kalibrasyon seti olarak seçilmiş, geri kalan 6 tanesi ise bağımsız validasyon seti olarak kullanılmıştır. Hazırlanan sete 400-700 nm aralığındaki absorpsiyon spektrumları kaydedilerek elde edilen spektral verilere SLR, PLS ve GILS yöntemleri uygulanarak ortaya çıkan tahminler gerçek değerlerle karşılaştırıldı. Bu yöntemlerin (PLS ve GILS) regresyon katsayıları (R²) ve standart hata çapraz doğrulama (SECV) değerleri ile tahminin standart hatası (SEP) bulunmuş, sonuçlar değerlendirilmiş, kemometrik modellemenin doğruluğu gözden geçirilmiş, tahminler ve referanslar karşılaştırıldı. Bu analiz yöntemleri ile kemometrik yöntemlerin UV-Görünür Spektroskopi ile birleştirilmesiyle temizlik ürünlerindeki boyaların konsantrasyonu belirlenebilmektedir.

In this thesis study, surface cleaner samples were studied. UV-Visible Spectrophotometry was applied to the samples prepared by adding dye amounts determined at various concentrations into these samples. Partial least squares (PLS), simple least squares regression (SLR) and genetic inverse least squares (GILS) methods have been successfully applied to the visible spectra of prepared samples for the quantitative determination of these coloring substances. A total of 35 samples were prepared as binary and ternary mixtures of these dyes along with single dye containing cleaning products. Among these 35 samples, 29 of them were chosen as calibration set and the remaining 6 samples were used as independent validation set. Absorption spectra between 400-700 nm were recorded on the prepared set and SLR, PLS and GILS methods were applied to the obtained spectral data and the resulting predictions were compared with actual values. The regression coefficients (R²) and standard error cross-validation (SECV) values of these methods (PLS and GILS) and the standard error of prediction (SEP) were found, the results were evaluated, the accuracy of the chemometrics modelling was reviewed, and the predictions and references were compared. With these analysis methods, the concentration of dyes in the cleaning products can be determined by using chemometrics methods combined with UV-Visible Spectroscopy.