Файл: 3. обработка результатов Работа с исходными данными.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 14

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

3. обработка результатов
3.1. Работа с исходными данными

После завершения исследований данные заносятся в виде таблиц в среду для их дальнейшей обработки Excel. Рассмотрим основные преимущества электронных таблиц:

  1. Встроенные функции. В данной работе задействуются функции для нахождения выбросов («СРЗНАЧ», «МАКС», «МИН») и стандартные функции для выполнения математических расчетов (умножение, деление, сложение, вычитание, суммирование). В отличие от программных средств обработки, нет необходимости прописывать функции для каждого ряда исследований, что существенно сокращает время обработки.

  2. Табличный процессор. Ячейки не имеют ограниченного типа данных для ввода, поэтому есть возможность сразу прокомментировать данные с помощью ввода текста, а также сократить время на представление результатов, оформляя конечную таблицу в Excel.

  3. Работа с большим массивом. Большое количество ячеек на листе и большое количество листов в файле позволяет грамотно структурировать весь массив полученных в ходе исследования данных.

Рассмотрим, как выглядит процесс обработки данных на примере массива данных исследования 2г навески полимера EVA, в качестве экстрагента на пробоподготовке использовался 1%-ый раствор ацетона. Составляется исходная таблица с данными, подписывается номер исследования и исследуемая проба. С помощью функции сортировки данные размещаются по возрастанию, это необходимо для поиска выбросов. Отсортированные данные представлены на рисунке 3.



Рисунок 3 – Обработка первичных данных
В соответствии с методикой определения токсичности отходов производства и потребления экспресс-методом с применением прибора серии «БИОТЕСТЕР» (ПНД Ф Т 16.3.16-10) для исключения грубых ошибок проводится следующий расчет:

,
(1)


где
– максимальное показание прибора,

– минимальное показание прибора,

– среднее показание прибора.

На рисунке 3 красным цветом выделены значения-выбросы, при нахождении минимального, максимального и среднего значений они исключаются. Отдельно рассчитываются правая и левая стороны уравнения (1), значения сравниваются, при удовлетворительном показании сравнения выборка допускается для расчёта индекса токсичности. [6]

3.2. Расчёт индекса токсичности

Путем вычисления соотношения числа клеток инфузорий, содержащихся в контрольной и анализируемой пробах, получается количественная оценка параметра тест-реакции, которая характеризует токсическое действие. Данная величина носит название индекс токсичности (Т) и является безразмерной.


,
(2)


где – среднее показание прибора для контрольной пробы, – среднее показание прибора для поверяемой пробы, – коэффициент разбавления пробы. В соответствии с методикой [6], пробы делятся на 3 группы токсичности в зависимости от значения индекса токсичности:

  1. Допустимая степень токсичности (0,00 < Т ≤ 0,40);

  2. умеренная степень токсичности (0,40 < Т ≤ 0,70);

  3. высокая степень токсичности (Т > 0,70)

В таблицах 1 и 2 представлены результаты расчета индекса токсичности для контрольных и анализируемых проб EVA и Tedlar® при двухчасовом экстрагировании в однопроцентном растворе ацетона.

Таблица 1 – Показания тестовой пробы



№
Показания прибора
Среднее по кювете
Среднее общее

Контроль 1% ацетон
1
115
118
118
119
120
121
124
124
130
132
122,1
152,16

2
162
169
169
170
170
170
175
177
181
187
173

3
150
152
154
156
160
163
164
167
169
179
161,4



Таблица 2 – Показания анализируемых проб

 
№
Показания прибора
Среднее по кювете
Индекс токсичности

EVA
1
90
90
96
98
99
101
104
104
110
110
101,000
0,336



2
97
100
104
106
108
112
113
113
114
118
108,500
0,287



3
60
61
61
63
63
63
63
70
74
74
65,286
0,571



4
101
102
106
106
109
109
110
114
115
 115
108,000
0,290



5
70
70
71
72
74
74
77
81
82
 84
75,714
0,502



6
76
78
79
81
84
88
90
91
92
 93
84,333
0,446



Tedlar

1
117
118
118
120
122
127
134
136
139
144
130,000
0,146



2
57
57
58
59
62
62
63
64
68
 68
62,143
0,592



3
31
33
33
35
35
36
37
 
 
 
34,286
0,775



4
36
36
38
39
39
40
41
42
43
44
39,750
0,739



5
45
45
48
49
51
53
 
 
 
 
48,500
0,681




По результатам всех исследований данной серии составлена диаграмма, показанная на рисунке 4, отражающая величину индекса токсичности по двум пробам для 4 серий исследований.


Рисунок 4 – Индекс токсичности полимерных компонентов отработанной поликристаллической солнечной панели (экстрагент – ацетон)
Таким образом, усредненное значение индекса токсичности для полимера EVA составляет 0,71 (высокая степень), Tedlar® – 0,69 (умеренная степень). Для выявления образования новых соединений был проведен качественный анализ на наличие ацетат-иона, а также зафиксирована концентрация ионов водорода. Уровень рН соответствовал рН дистиллированной воды, а ацетат-ион не обнаружен ни в одном исследуемом образце.

Покажем, что экстрагент не влияет на значение индекса токсичности. Для этого в таблице 3 приведем значения индекса токсичности, рассчитанного при растворе Лозина-Лозинского в качестве тестовой пробы, а раствора ацетона 1% в качестве анализируемой.

Таблица 3 – Показания анализируемой пробы раствора ацетона

 
№
Показания прибора
Среднее
ИТ

Контроль Л-Л
1
195
194
187
186
186
185
181
180
 173
168 
165,41
0,147

2
161
159
157
157
156
154
153
145
144
144 

3
170
168
167
164
164
158
153
150
144
148

1% ацетон
1
131
128
128
125
122
122
118
115
114
110
121,30
0,267

2
166
157
154
152
151
144
141
138
137
 137
148,89
0,100

3
162
162
162
159
156
156
152
144
143
135
153,10
0,074


По показаниям прибора можно рассчитать индекс токсичности, среднее значение которого равняется 0,15. Рассчитанное значение является допустимым, таким образом, влияние ацетона на показатель токсичности исключается.

Также рассмотрим результаты исследований, проведенных в соответствии с методикой. Пробоподготовка выполнена на дистиллированной воде, время экстрагирования – 54 дня. Результаты представлены на рисунке 5. Индекс токсичности также превышает пороговое значение.



Рисунок 5 – Индекс токсичности полимерных компонентов отработанной поликристаллической солнечной панели
Таким образом, наблюдается превышение допустимого значения индекса токсичности в двух сериях экспериментов. Использование ацетона существенно сокращает время исследования. Проведенная проверка на наличие в пробе с раствором ацетона 1% на ацетат-ионы (измерение водородного показателя, проведение качественной реакции) имеет отрицательный результат (ацетат-ион не обнаружен) подтверждает, что органический растворитель действительно сокращает время исследований и может далее использоваться в биотестовых исследованиях.

Смотрите также файлы