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研究生:葉政修
研究生(外文):Cheng-Hsiu Yeh
論文名稱:阻抗分析技術應用在運動飲料及廢水中鉻的偵測研究
論文名稱(外文):Impedance measurement technology application for sport drink and determination Cr(VI) in the waste water
指導教授:吳仁彰陳宏偉陳宏偉引用關係
指導教授(外文):Ran-Jang WuHung-Wei Chen
學位類別:碩士
校院名稱:靜宜大學
系所名稱:應用化學研究所
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:電子舌阻抗分析鉻(VI)
外文關鍵詞:electronic tongueCr(VI)impedance analysis
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本研究分成兩個部份,第一個部份:我們設計了一個電子舌系統包含了一個新發展的化學感測器陣列,其中包含了6個化學感測器。感測材料由不同的聚合物混合,傳導的聚合物和一些脂質。我們利用一些由不同材料所組成的電子舌來做電導度的量測,實驗結果顯示感測訊號成功的藉由主要成分分析(PCA)的方法分辨出來。我們使用LCZ meter對於味覺感測器的標準溶液做不同頻率下的的測定,找到最適合的頻率當作參數對於樣品來進行測定。對於不同的市售運動飲料,我們也有使用PCA的方法來作分析且注重在鹹味上的部份,五種不同的運動飲料測定出的濃度分別(6.47、27.83、14.15、22.48、19.5mM)。
第二個部份:我們對於鉻(VI)在廢水中的偵測設計了二個不同電極,電極材料包含不同的塑化劑(DOS、CN)、離子載體(C-thiophenecalix resorcinarene)等等。來對於標準鉻(VI) (0.1、1、10、100、1000ppm)溶液和一些含Cr(VI)的工業廢水做測定。測得工業廢水Cr(VI)為(2510,10500,10.2,12.5ppm)。在這裡我們感測器陣列的測量原理都是將溶液中的阻抗值當作參數。等校電路圖結合了電容和電阻,藉由使用柯爾-柯爾圖(cole-cole plot)的方法來得到電路圖譜。
This work is divide into two part: The first part: We proposed an electronic tongue system that includes a newly developed chemical sensor array comprising six chemical sensors. Sensing materials are different mixtures of polymers, conducting polymer and liposome. We use some different materials to compose chemical sensors and determine conductivity. The experiment results show that the sensed signals are successfully classified by principal component analysis (PCA) method. Different frequencies were scanned on standard solutions of taste sensor electrode using LCZ meter and appropriate frequency value was obtained as a parameter for measuring the samples. Various kinds of commercial sports drink are analyzed by the PCA method with focus on the salt region. Five of the sport drinks determination of the concentration respectively(6.47,27.83,14.15 ,22.48,19.5mM.)

The second part: we proposed two various electrodes ,the sensing materials included different plasticizers (DOS,CN), ionophore, (C-thiophenecalix resorcinarene) etc. We used the two sensors to determination the standard chromium solutions (VI) 0.1,1,10,100,1000ppm and four waste water. The concentration of the waste water determined respectively (2510,10500,10.2,12.5ppm).
Measurement principle of the sensor array is the impedance parameter of solutions. The equivalent circuits are the combination of capacitance and resistance. Circuits are obtained by using the cole-cole plot technology.
第一章 緒論 1
1-1 前言 2
1-2液體感測器 2
1-2-1電子舌簡介 3
1-2-2電子舌感測原理 4
1-3 PCA統計分析方法及阻抗分析簡介 6
1-3-1PCA統計分析方法介紹 6
1-3-2阻抗分析方法介紹 7
1-3-3電雙層的定義 11
1-4液體感測器種類及工作原理 14
1-5 Cr(VI)的測量方法文獻回顧 15
1-6 Cr(VI)的危害性 23
1-7研究動機和目的 27
第二章 實驗方法
2-1實驗儀器 28
2-2實驗藥品 30
2-3實驗流程
2-3-1電子舌的實驗流程 31
2-3-2測定Cr(VI)的實驗流程 32
2-4感測材料
2-4-1電子舌的感測材料 33
2-4-2 測量Cr(VI)電極的感測材料 34
2-4-2.1離子載體的合成 35
2-5感測器的製作 36
2-6感測系統 36
2-6-1電子舌的感測系統 37
2-6-2測定Cr(VI)電極的感測系統 37
第三章結果和討論
3-1測定運動飲料和味覺溶液部份
3-1-1使用電導度計對五種標準溶液測定 38
3-1-2測定標準五種味覺溶液PCA圖譜 41
3-1-3不同味道對於六根電極的雷達圖 42
3-1-4測定運動飲料PCA圖譜 44
3-1-5使用電導度計和pH meter測得運動飲料數據 46
3-1-6使用離子層析儀測得運動飲料數據 48
3-1-7定量運動飲料濃度表 53
3-1-8測定苦味溶液在不同頻率下得到的阻抗圖 54
3-1-9應用Zview軟體所得的等校電路圖 56
3-2測定標準鉻溶液和工業廢水部份
3-2-1離子載體的IR分析 58
3-2-2使用DOS塑化劑電極所得數據 60
3-2-3使用CN塑化劑所得數據 63
3-3干擾離子的測試 66
3-4不同頻率下測定工業廢水數據 70
3-5 SGS檢測報告結果比較 72
第四章結論和未來展望
參考文獻
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