Спектрофотометрический анализ многокомпонентных систем с применением ЭВМ

• Автор: Масько, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 251 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ б

ГЛАВА I. Развитие автоматизированных методов спектрофотометрического анализа

ГЛАВА 2. Методы анализа многокомпонентных систем по

спектральным данным

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ГЛАВА 3. Приготовление растворов веществ и методика измерения спектров. Статистический анализ ошибок измерений. Формирование банка спектров ГЛАВА 4. Методы выбора аналитических длин волн для расчета концентраций компонентов

4.1. Информационный коэффициент и анализ устойчивости системы уравнений Фирордта

4.2. Компонентноеть и области индивидуального поглощения

4.3. Применение методов планирования эксперимента для уточнения выбора аналитических длин волн

ГЛАВА 5. Метод спектральных моментов для расчета концентраций компонентов

ГЛАВА 6. Оценка возможности и точности фотометрических определений с помощью банка спектров.
Примеры расчета концентраций компонентов в сложных смесях
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Формулировка задачи определения ранга матрицы оптических плотностей в терминах матричной алгебры дана в работе Уоллеса2, Анализ примеров, когда не все молярные коэффициенты или концентрации компонентов являются независимыми приведен в работах т 2 Г Анализ матриц изменения оптических плотностей проводился в работах 2 8, т2 такой анализ требует меньшего объема вычислительной работы за счет уменьшения размерности анализируемой матрицы, по сравнению с исходной матрицей оптических плотностей. В настоящее время для определения ранга матрицы оптических плотностей наиболее часто применяются методы УоллесаКаца и СимондсаКенкара. Оки предложили приводить матрицу оптических плотностей Д и исходную матрицу ошибок к ступенчатому виду, пользуясь стратегией полного упорядочения. Элементы 1 матрицы А представляют собой оптические плотности го раствора при той длине волны. Матрица составляется таким образом, чтобы каждый ее элемент ц равнялся стандартному отклонению оптической плотности . После приведения матриц А
и 5 к ступенчатому виду, сравниваются соответствующие диагональные элементы этих матриц. Ранг матрицы Д принимается равным числу ненулевых строк. Ненулевыми по Уоллесу и Кацу считаются только те строки ступенчатой матрицы оптических плотностей, диагональные элементы которых более чем в три раза превосходят по абсолютной величине соответствующие диагональные элементы матрицы ошибок. Катакис использовал этот
метод для спектрофотометрического изучения кинетики реакции и с малеиновой кислотой. МакМуллен с соавторами 3 определил число компонентов по спектрам дисперсии оптического вращения. Варга и Вич применили анализ ранга матрицы для спектрофотометрического изучения реакции щт с хлораниловой кислотой в 3 М хлоркой кислоте. Аналогичные исследования системы Ф1 хлорная кислота и системы Ихлорная кислота хлораниловая кислота были выполнены Вургессом3 . МАА. Такой подход к определению ранга матрицы давно использовался в факторном анализер. Но для решения фотометрических
задач его впервые применили СимондсСЗО и Вернимонт з, , а к конкретной проблеме определения числа компонентов Кенкар. Кенкар предложил после нахождения каждого С го собственного значения матрицы М вычислять остаточное стандартное откло нение к. Т сумма уже найденных последовательных 1с собственных значений, начиная с наибольшего. Естественно, что уменьшается по мере увеличения числа учитываемых собственных значений. Вычисленное по 2. Вернимонта Ранг матрицы 1 равен такому минимальному значению к ПРИ котором д. Использование формул 2. При противоположной системе записи А. Ьд , а в формуле 2. Их КДЗ. Известен ряд модификаций метода СимондсаКенкара. Так Хьюгус и ЭлъАвади Г предложили вычислять стандартное отклонение каждого собственного значения и считать ненулевыми лишь такие собственные значения, величина которых более чем в 3 раза превышает стандартное отклонение. Этим методом они изучали гидроксокомплексы Со с этилен диамином. Магаро предложил проводить статистическую проверку гипотез о числе ненулевых собственных значений с помощью критериев Бартлета и . СимондсаКенкара. Поиск областей индивидуального поглощения Области индивидуального поглощения могут быть легко найдены путем сравнения спектров чистых компонентов. Если спектры чистых компонентов неизвестны, области индивидуального поглощения можно обнаружить по тому признаку, что ранг матрицы оптических плотностей системы в такой области равен единице. Ранг матрицы можно рассчитать одним из описанных выше методов. Графический способ обнаружения областей индивидуального поглощения в двухкомпонентных смесях предложен в работе Ж. Количественный анализ. Метод Фирордта Метод количественного анализа смесей веществ с известными молярными коэффициентами поглощения был предложен Фирордтом Ж. Для анализа смеси двух веществ он использовал систему линейных уравнений 2. X . С концентрации компонентов, . I го компонента при I й длине волны. Концентрации компонентов С1 и находят решением системы уравнений 2. Метод Фирордта можно использовать лишь при условии выполнения закона Бугера для светопоглощения компонентов и принципа аддитивности для их смеси. Метод Фирордта может быть применен и для анализа многокомпонентных смесей.