Metody chemometryczne w identyfikacji źródeł pochodzenia klinkieru oraz cementu

• Autorzy: Jakubowska M , Kalarus D. , Kot A. , Kubiak W. W.

Warianty tytułu

EN

Chemometric methods in identification of cement and clinker sources

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metody chemometryczne, które są użytecznym narzędziem w wydobywaniu istotnych informacji z wielowymiarowych danych pomiarowych, zostały wykorzystane do identyfikacji źródła pochodzenia czyli producenta próbek klinkieru oraz cementu. Analiza opiera się na założeniu, że w wyniku stosowania surowców o różnym pochodzeniu geologicznym, różnego typu i składu paliw oraz specyfiki procesu produkcyjnego skład pierwiastkowy produktów pochodzących od poszczególnych wytwórców nie jest identyczny. Do analizy wytypowano magnez oraz grupę pierwiastków śladowych: Cr, Zn, Cd, Pb, Co, Ni, Mn, Cu, Sr, Ba, Ti, V. Stosując analizę skupień dokonano podziału próbek cementu na grupy charakteryzujące się wewnętrznym podobieństwem obiektów, przy widocznych różnicach pomiędzy grupami. Wyodrębnione skupienia idealnie pokrywają się z grupami obiektów pochodzących z poszczególnych cementowni. Podobnie zadowalające efekty otrzymano podczas badania podobieństwa próbek klinkieru. W obliczeniach odległość pomiędzy obiektami w wielowymiarowej przestrzeni wyrażano jako kwadrat odległości euklidesowej. Zastosowano algorytm aglomeracji Warda. Celem analizy głównych składowych było zbadanie struktury zbioru danych oraz określenie minimalnej liczby składowych niezbędnych do jej opisu. Dokonano redukcji wymiaru przestrzeni czynnikowej do trzech. Obliczenia wykonano z wykorzystaniem programu Statgraphics Plus 5.1.

EN

Chemometric methods constitute powerful tools for objective and comprehensive interpretation of multivariate data and for extracting significant information from them. Herein, these procedures were used for identification of cement and clinker sources, i.e. producers. The analysis relies on the assumption that the elemental composition of products made by different producers is not identical due to the use of materials of different geological background, fuels of different types and compositions and due to specificity of production process applied. Magnesium and a group of trace elements: Cr, Zn, Cd, Pb, Co, Ni, Mn, Cu, Sr, Ba, Ti, V were analyzed quantitatively in the studied samples. As a result of cluster analysis, the whole set of cement samples was divided into some groups, in which objects were similar while features of the objects in individual groups differed. The emerged clusters ideally agreed with the groups of object originating from the selected cement plants. The satisfactory results were also obtained in the case of clinker. The squared Euclidean distance was used in calculation of the distance between objects in multidimensional space. The Ward's algorithm was applied as the agglomeration procedure. Both determination of the inside structure of the sample set and designation of the minimal number of variables necessary for its description was the goal of principal component analysis. The dimension of the data space was reduced to 3. The calculations were done using the Statgraphics Plus 5.1 program.

Słowa kluczowe

PL

chemometria; algorytm Warda; aglomerowanie; klinkier; cement

EN

chemometry; Ward's algorithm; agglomeration; clinker; cement

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 61, nr 1
• Strony: 12--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Jakubowska M

autor

Kalarus D.

autor

Kot A.

autor

Kubiak W. W.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Chemii Analitycznej, Kraków,

Bibliografia

• [1] Kalarus D.: „Chemiczna identyfikacja cementów portlandzkich produkowanych w Polsce na podstawie zawartości pierwiastków śladowych", rozprawa doktorska, AGH Kraków, (2007).
• [2] Mazerski J.: „Podstawy chemometrii", Wyd. Politechniki Gdańskiej Gdańsk, (2000).
• [3] Massart D.L., Vandeginste M.B.G., Buydens L.M.C., de Jong S., Lewi P.J., Smeyers-Verbeke J.: „Handbook of chemometrics and qualimetrics: part B", Elsevier Amsterdam, (1998).
• [4] Gemperline P. (ed.): „Practical guide to chemometrics", Taylor & Francis Boca Raton, (2006).