多元校正同時測定鈣鎂的研究

　　摘要：本文研究的是鈣鎂的同時測定。鈣和鎂在可見光區(qū)均有吸收，同時測定兩個指標(biāo)往往有一定的困難。兩組混合溶液進(jìn)行光度測定所得的重疊光譜數(shù)據(jù)經(jīng)計算機(jī)采集后分別用化學(xué)計量學(xué)中的逆校正法和主成分回歸法進(jìn)行處理。同時，采用多元校正模型，不經(jīng)分離，用吸光光度法同時測定食品中鈣鎂離子，獲得較滿意的結(jié)果；并且對影響實際樣品分析的因素進(jìn)行了探討。
　　關(guān)鍵詞：化學(xué)計量；學(xué)多元校正；同時測定鈣鎂
　　中圖分類號：X13文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-672X（2018）03-0121-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.070
　　Abstract： This paper studies the simultaneous determination of calcium and magnesium. Calcium and magnesium are absorbed in the visible region， while the determination of some difficulties. Overlapped spectrophotometric data obtained from the photometric determination of the mixture of the two components were collected by a computer and processed by the inverse calibration method and principal component regression respectively in the chemometrics. At the same time， the multivariate calibration model was used to determine the calcium and magnesium ions in foodstuffs simultaneously by spectrophotometry without separation， and the satisfactory results were obtained. And the factors influencing the actual sample analysis were discussed.
　　Key words： Stoichiometry； Multivariate calibration； Simultaneous determination of calcium and magnesium
　　1 化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用
　　1.1 化學(xué)計量學(xué)與分析化學(xué)
　　化學(xué)計量學(xué)家建立了一系列獨特的多元校正、多元分辨及模式識別方法，如SMICA、秩消失因子分析、漸進(jìn)因子分析、直觀推導(dǎo)演進(jìn)特征投影法等。統(tǒng)計學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展又為化學(xué)計量學(xué)提供了諸如基于自然計算的進(jìn)化算法、小波分析等新工具。
　　化學(xué)計量學(xué)主要是應(yīng)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)與計算機(jī)科學(xué)的工具和手段及其最新成果來設(shè)計化學(xué)實驗、優(yōu)化化工生產(chǎn)和量測過程，并通過解析化學(xué)量測數(shù)據(jù)以最大限度地獲取化學(xué)及其相關(guān)信息。
　　1.2 化學(xué)計量學(xué)在分析化學(xué)中的應(yīng)用
　　現(xiàn)代分析化學(xué)，不論是采用物理的、化學(xué)的，還是生物學(xué)的方法，基本任務(wù)都是獲取物質(zhì)系統(tǒng)的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)及相關(guān)的信息，涉及的是化學(xué)量測問題�；瘜W(xué)計量學(xué)正是從總體的角度考察現(xiàn)代分析涉及的采樣、實驗設(shè)計與優(yōu)化、信號檢測和分析及復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析處理等問題，這自然地使化學(xué)計量學(xué)研究的規(guī)律成為現(xiàn)代分析化學(xué)基礎(chǔ)理論和方法學(xué)的重要組成部分。對于一個樣品的分析分為三個部分：實驗方法的設(shè)計及優(yōu)化、樣品的分析測定和分析數(shù)據(jù)的處理，化學(xué)計量學(xué)貫穿于分析測量的全過程。如果要對一個潤滑油樣品進(jìn)行評價，那么首先必須選擇和建立方法，即如何測定潤滑油的粘性、抗氧化安定性、摩擦學(xué)性質(zhì)等。怎么進(jìn)行這樣的測定，這又包括實驗條件的選擇。方法建立后還要對方法進(jìn)行優(yōu)化和評價，這不僅要依靠化學(xué)上作者的實踐經(jīng)驗，而且也要充分使用化學(xué)計學(xué)量學(xué)的理論與方法。對樣品分析的第二步就是測試樣本的制備和測試。這里首先涉及的是分析樣本的采取。分析采樣理論是試樣采取的數(shù)學(xué)統(tǒng)計理論，是確保必要測量精度的理論基礎(chǔ)。應(yīng)用采樣理論，就能確定分析所需的最低限度的樣本量。因此，采樣理論的正確使用關(guān)系到質(zhì)量的控制水平，也是發(fā)達(dá)國家確保產(chǎn)品質(zhì)量的決竅之一。當(dāng)取得分析樣本后，接下來就是進(jìn)行樣品的制備和測定。
　　樣品分析的第三步為數(shù)據(jù)分析，它是化學(xué)計量學(xué)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域。分析檢測理論提供了化學(xué)量測數(shù)據(jù)定性檢測的數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)，使人們能依據(jù)化學(xué)量測信號，判斷試樣中是否存在某種微量組分，并以確定儀器或方法的檢出限�；瘜W(xué)校正技術(shù)是從化學(xué)量測數(shù)據(jù)中取得有關(guān)物質(zhì)系統(tǒng)成分的定量信息的基本手段，是化學(xué)計量學(xué)研究的中心課題之一。應(yīng)用多維數(shù)據(jù)分析技術(shù)，人們從復(fù)雜的量測數(shù)據(jù)中提取有效的化學(xué)信息�；瘜W(xué)計量學(xué)應(yīng)用于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。隨著現(xiàn)在生物學(xué)研究的發(fā)展，人們在研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的同時，也提出了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念，由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是十分復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，所帶來的問題是巨大的，因此它面臨著很多難題，最基本的是解決有大量簡單神經(jīng)元進(jìn)行模擬大腦網(wǎng)絡(luò)的行為，由于大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有一定的組織及結(jié)構(gòu)，并時刻處理著大量的信息。所以在進(jìn)行對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行模擬時，就需要對相關(guān)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類及處理，這里就提高了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多方面應(yīng)用，特別的應(yīng)用于化學(xué)問題中的多變化的數(shù)據(jù)處理問題之中，多包含些結(jié)構(gòu)關(guān)系不確定的非線性數(shù)據(jù)。當(dāng)前的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，在藥物分子的藥效預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的方面已經(jīng)有了相應(yīng)的報道，體現(xiàn)了化學(xué)計量學(xué)的應(yīng)用中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)受到了極大的歡迎，并應(yīng)用到了多個領(lǐng)域之中。

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