Desenvolvimento de softwares para aplicações quimiométricas

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dc.contributor.advisor1Filgueiras, Paulo Roberto
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000326171601
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1907915547207861
dc.contributor.authorRosa, Thalles Ramon
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-9913-5885
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2629035369494897
dc.contributor.referee1Vaz, Boniek Gontijo
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1197-4284
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7814534710550639
dc.contributor.referee2Romao, Wanderson
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000222546683
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9121022613112821
dc.contributor.referee3Cunha Neto, Alvaro
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-1814-6214
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7448379486432052
dc.contributor.referee4Moura, Paulo Rogerio Garcez de
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0003-2659-5383
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/9815585530252572
dc.contributor.referee5Rocha, Ygor dos Santos
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0002-5487-3240
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/0829351459074591
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:02Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:02Z
dc.date.issued2020-04-24
dc.description.abstractO presente descreve a criação de dois softwares que se baseiam na análise multi variada em duas linhas de pesquisa: a petroleômica e o processamento de imagens digitais com foco na colorimetria. Em ambas as áreas, a análise multivariada impulsi ona a capacidade interpretativa dos dados, o que tem sido amplamente divulgado em diversos trabalhos científicos. No entanto, a grande maioria dos estudos já reportados tendem a ser divulgados de maneira técnica, sendo comum o compartilhamento de scripts, toolbox, código fonte, entre outros. Nesse sentido, as potencialidades dessas ferramentas se tornam pouco acessíveis aos usuários com pouco ou nenhum conhe cimento em programação, sobretudo em quimiometria. Na petroleômica, os espectros de petróleos são complexos e com muitas informações em potencial que precisam de um processamento específico. Nesse sentido, foi proposto o DropMSbaseado em navegador de internet. Para validar os algoritmos usados no software, os resultados foram comparados com um software comercial com diferenças inferiores à 5%. A abor dagem quimiométrica foi facilitada, permitindo que 12 espectros de FT-ICR MS de petróleo fossem usados para uma regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) com 3variáveis latentes (LV) gerando um R2 igual a 0,9713 e RMSEC de 0,997 para a propriedade API com variação do valor de referência de 21,0% para 41,9 dentro do próprio site. No mesmo sentido o segundo software, Redgim, foi criado para proporcio nar uma maior acessibilidade a análises colorimétricas usando smartphone de forma portátil. Rotinas quimiométricas de diagnóstico e otimização, como o método de valida ção cruzada leave-one-out para a estimativa o número de LV foi implementado com 3 cliques. Um método colorimétrico que usa o indicador o-tolidina para determinação de cloro livre em água potável foi usado para comparar o desempenho do aplicativo com o método espectrofotométrico na região do visível. Comparando as determinações, o método com o Redgim foi capaz de estimar as concentrações do analito com boa concordância para a concentração (diferença < 3%). Por fim, foi possível quantificar o teor de cloro livre, um importante parâmetro ambiental e da saúde humana. O software possui potencial aplicação educacional e industrial por um custo médio por análise de R$ 1,50 usando um smartphone
dc.description.resumohe present work developed two software based on multivariate analysis in two lines of research, petroleomics and digital image processing with a focus on colorimetry. In both areas, multivariate analysis boosts the interpretive capacity of the data, which has been widely reported in several scientific works. However, most of the reported studies tend to be disseminated technically, usually with scripts, toolboxes, source codes, among others. Hereupon, the potential of these tools becomes little accessible to users with little or no knowledge in programming, especially in chemometrics. In petroleomics, oil spectra are complex and with a lot of potential information, that needs specific processing. In this sense, the internet browser-based DropMS was proposed. To validate the algorithms used in the software, the results were compared with a commercial software with differences of less than 5%. The chemometric approach was facilitated, allowing 12 FT-ICR MS oil spectra to be used for a partial least squares (PLS) regression with 3 latent variables (LV), generating a R2 equal to 0.9713 and RMSEC of 0.997 for the API property with a variation of the reference value from 21.0% to 41.9 within the site itself. In the same sense, the second software, Redgim, was created to provide greater accessibility to colorimetric analysis using a smartphone in a portable way. Chemometric routines for diagnosis and optimization, such as the leave one-out cross-validation method for estimating the number of LV was implemented with 3 clicks. A colorimetric method using an o-tolidine indicator to determine free chlorine in drinking water was used to compare the performance of the application with the spectrophotometric method in the visible region. Comparing the determinations, Redgim method was able to estimate the concentrations of the analyte with good agreement for the concentration (< 3% difference). Finally, it was possible to quantify the content of free chlorine, an important environmental and human health parameter. The software has potential educational and industrial applications at an average cost per analysis of R$ 1.50 using a smartphone
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15155
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.subjectFT-ICR-MS
dc.subjectPetróleo
dc.subjectQuimiometria
dc.subjectPetroleum
dc.subjectChemometrics
dc.subjectSoftwares
dc.subjectColorimetry
dc.subjectBased smartphone
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleDesenvolvimento de softwares para aplicações quimiométricas
dc.title.alternativeSoftware development for chemometric applications
dc.typedoctoralThesis
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