ЦВЕТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ В ЦЕМЕНТАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Аннотация
Изучены цветометрические характеристики портландцемента, извести, мела, золы уноса и шлака, а также двойных и тройных систем портландцемента с минеральными добавками, доля которых в системах варьировалась от 5 до 30 % в цветовой системе RGB. Цветность оценивали с помощью смартфонов двух моделей Huawei, для обработки цифровых изображений опробовано несколько пакетов программного обеспечения для мобильных устройств. В качестве образца сравнения (эталона белизны) применяли порошок BaSO4.Подтверждено, что контроль с помощью цифровой цветометрии с применением смартфонов можно использовать для оперативного обнаружения в цементе минеральных добавок, отличающихся от портландцемента по параметрам цветности. Для количественной оценки состава бинарных смесей цемента с мелом и золой уноса пригодны линейные градуировочные функции F’i= a + bW по всем трем компонентам цветности F’R, F’G и F’B с высокой величиной достоверности аппроксимации (R2 ≥ 0.95). Для смесей цемента с известью тангенс угла наклона прямых и коэффициент детерминации (R2 ≥ 0.92) также достаточны для количественных оценок содержания добавки в смеси. Уверенно определять добавки шлака по параметрам цветности в цементе нельзя из-за слишком незначительной разности в показателях цветности цемента и шлака. Для цементов, содержащих две минеральных добавки, их наличие можно выявить цветометрически, используя биномиальные градуировочные функции, если известен состав добавок, и качественно с оценкой «много-мало», если известен коридор значений цветности цемента соответствующей марки. Значения выше или ниже этого коридора будут указывать на наличие минеральных добавок. Представленный способ контроля цветности цементной продукции характеризуется простотой получения отклика, невысокой стоимостью и быстротой анализа.
Ключевые слова: цифровая цветометрия, цветовая система RGB, цемент, минеральные добавки
DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.2.003Полный текст:
PDF (Russian)Литература
References
Problemy analiticheskoi khimii. T.13: Vnelaboratornyi khimicheskii analiz [Problems of analytical chemistry. Vol.13: Extra-laboratory chemical analysis] / ed. Zolotov Yu.A., Moscow. URSS., 2010. 556 p. (in Russian).
Ivanov V.M., Monogarova O.V., Oskolok K.V. Capabilities and prospects of the development of a chromaticity method in analytical chemistry. Journal of Analytical Chemistry, 2015, vol. 70, no. 10, pp. 1165-1178. DOI: 10.1134/S1061934815100111.
Apyari V.V., Gorbunova M.V., Isachenko A.I., Dmitrienko S.G., Zolotov Y.A. Use of household color-recording devices in quantitative chemical analysis. Journal of Analytical Chemistry, 2017, Vol. 72, no. 11, pp. 1127-1137. DOI: 10.1134/S106193481711003X.
Schults E. V., Monogarova O.V., Oskolok, K. V. Digital Colorimetry: Analytical Possibilities and Prospects of Use. Moscow University Chemistry Bulletin, 2019, vol. 74, no. 2, pp. 55-62. DOI: 10.3103/S002713141902007X.
Capitán-Vallvey L.F., López-Ruiz N., Martínez-Olmos A., Erenas M.M., Palma A.J. Recent developments in computer vision-based analytical chemistry: A tutorial review. Anal. Chim. Acta, 2015, vol. 899, no. 29, pp. 23-56. DOI: 10.1016/j.aca.2015.10.009
Santos J.L.O., Leite O.D., Vieria A.D.M., Jesus D.S. Use of a Digital Image in Flow Analysis: Determination of Nitrite and Nitrate in Natural Waters. J. Braz. Chem. Soc., 2015, vol. 27, no. 1, pp. 70-76. DOI: 10.5935/0103-5053.20150245
Hong J. I., Chang B.Y. Development of the smartphone-based colorimetry for multi-analyte sensing arrays. Lab on a Chip, 2014, vol. 14, no. 10, pp. 1725-1732. DOI: 10.1039/C3LC51451J
Barros J. A., Oliveira F.M D., Santos G.D.O., Wisniewski C., Luccas P.O. Digital image analysis for the colorimetric determination of aluminum, total iron, nitrite and soluble phosphorus in waters. Analytical Letters, 2017, vol. 50, no. 2, pp. 414-430. DOI:10.1080/00032719.2016.1182542
Chernousova O.V., Rudakov O.B. [Digital images in analytical chemistry for quantitative and qualitative analysis]. Khimiia, fizika i mekhanika materialov [Chemistry, physics and mechanics of materials], 2019, no. 2, pp. 55-125. (in Russian).
Bahmetyev K.A., Gridyaev V.E., Stepanov D.E., Khorokhordina E.A., Rudakov O.B. [Digital colorimetric control of cements with application mobile device]. Khimija, fizika i mehanika materialov [Chemistry, physics and mechanics of materials], 2018, no. 2 (17), pp. 110-120. (in Russian).
Rudakov O.B., Chernousova O.V., Vostrikova T.O., Usachev S.M. [Colorimetric control of cements by mobile devices]. Khimija, fizika i mehanika materialov [Chemistry, physics and mechanics of materials], 2019, no. 3 (22), pp. 35-48. (in Russian).
Rudakova L.V., Rudakov O.B. Informatsionnye tekhnologii v analiticheskom kontrole biologicheski aktivnykh veshchestv [Information technologies in analytical control of biologically active substances]. S.-Peterburg: Lan'. 2015. 468 р. (in Russian).
Rudakov O.B., Khorokhordina E.A., Usachev S.M., Khorokhordin A.M. [Digital colorimetric control of mineral additives in cement]. Khimiia, fizika i mehanika materialov [Chemistry, physics and mechanics of materials], 2017, no. 2, pp. 3-13. (in Russian).
Rudakov O.B., Khorohordina E.A., Groshev E.N., Chan Hay Dang, Selivanova E.V. [Colorimetric digital quality control construction materials]. Nauchnyi vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Seriia: Fiziko-khimicheskie problemy i vysokie tekhnologii stroitel'nogo materialovedeniia [Scientific Bulletin of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Series: physico-chemical problems and high technologies of building materials science], 2013, no. 7, pp. 104-120. (in Russian).
Ljutov V.P., Chetverkin P.A., Golovastikov G.Ju. Tsvetovedenie i osnovy kolorimetrii [Color science and the basics of colorimetry]. Moscow, Jurajt Publ., 2018. 168 p. (in Russian).
Dvorkin V.I. Metrologiia i obespechenie kachestva kolichestvennogo khimicheskogo analiza [Metrology and quality assurance of quantitative chemical analysis]. Moscow, Khimija Publ, 2001. 263 p. (in Russian).
DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2020.24.2.003
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.