Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

76 260 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp
Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN).

Vũ Quỳnh Thu Cao học K18Lời cảm ơnVới lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Tạ Thị Thảo, đã giao đề tài, tận tình hớng dẫn, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn các thầy cô trong bộ môn Hoá phân tích đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, các anh chị học viên k18 chuyên ngành Hoá phân tích, các em sinh viên đã động viên, giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian qua.Hà Nội, ngày 24 tháng 1 năm 2010 Học viên Vũ Quỳnh ThuKhoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ1 Vũ Quỳnh Thu Cao học K18MC LCMC LC .2BNG K HIU NHNG CH VIT TT .4M U 5Chng I: TNG QUAN 71.1. Tng quan v cỏc nguyờn t Cu, Pb, Cd, Co, Ni [13] 71.1.1. Trng thỏi hp cht ng dng trong phõn tớch trc quang 71.1.2. Cỏc phng phỏp phõn tớch quang hc xỏc nh riờng r Co, Cd, Ni, Cu, Pb 8 1.1.2.1. Phng phỏp ph hp th nguyờn t (AAS) [6] 81.1.3. Gii thiu chung v thuc th PAR [30,22] .101.2. Phng phỏp trc quang kt hp vi chemometrics xỏc nh ng thi cỏc nguyờn t Co, Cd, Ni, Cu, Pb 131.2.1. Phng phỏp trc quang kt hp vi hi qui a bin tuyn tớnh 131.2.2. Phng phỏp hi qui a bin phi tuyn tớnh xỏc nh ng thi cỏc cht .14 1.2.2.1. Phng phỏp mng noron nhõn to (ANN) 14 1.2.2.1.1. Cu trỳc v mụ hỡnh ca mt nron [3, 33, 28] .14 1.2.2.1.2. Khỏi nim mng nron nhõn to (ANN) .15 1.2.2.1.3. Hm hot ng .16 1.2.2.1.4. Cỏc mụ hỡnh mng nron nhõn to .17 1.2.2.1.5. Gii thut lan truyn ngc .19 1.2.2.1.6. u, nhc im ca mng nron nhõn to 22 1.2.2.1.7. ng dng ca mng nron nhõn to 22 1.2.2.2. Phng phỏp phõn tớch thnh phn chớnh (PCA).[24,15] .24 1.2.2.3. Phng phỏp mng nron nhõn to kt hp vi phõn tớch thnh phn chớnh xỏc nh ng thi cỏc cht 271.3. Phn mm Matlab( Matrix in laboratory) [4] 29Chng II: THC NGHIM 312.1. Ni dung v phng phỏp nghiờn cu 312.1.1. Phng phỏp nghiờn cu .312.1.2. Ni dung nghiờn cu .32 2.2. Húa cht, dng c, thớ nghim 322.2.1. Húa cht .322.2.2 Dng c v thit b .33 2.3. Cỏch tin hnh thc nghim 34Chng III: KT QU V THO LUN .35 3.1. Kho sỏt cỏc iu kin ti u to phc mu ca 5 cu t vi thuc th PAR 35Khoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ2 Vũ Quỳnh Thu Cao học K183.1.1. S ph thuc hp th quang vo bc súng .353.1.2. nh hng ca pH .363.1.3. bn phc mu theo thi gian .383.1.4. nh hng ca lng thuc th d n kh nng to phc mu .383.1.5. Kho sỏt s ph thuc ca hp th quang ca tng phc mu vo nng ion kim loi .403.2. Nghiờn cu phng phỏp mng nron nhõn to ANN xỏc nh ng thi cỏc cu t trong dung dch. 433.2.1. Xõy dng ma trn nng v ma trn hp th quang ca dung dch chun v dung dch kim tra 443.2.2. Xõy dng mụ hỡnh ANN ti u xỏc nh ng thi 5 ion kim loi 453.2.2. Xõy dng thut toỏn loi tr giỏ tr o bt thng (outlier) 513.3. Phng phỏp mng noron nhõn to kt hp vi hi quy thnh phn chớnh (PCR-ANN) xỏc nh ng thi 5 cu t trong dung dch 543.3.1. Kho sỏt xõy dng mụ hỡnh PCA ti u 543.3.2. Xõy dng mụ hỡnh PCR- ANN .563.3.3. ỏnh giỏ tớnh hiu qu ca phng phỏp PCR-ANN .64KT LUN 69TI LIU THAM KHO .71Khoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ3 Vũ Quỳnh Thu Cao học K18BNG K HIU NHNG CH VIT TTTing Vit Ting Anh Vit tt4-(2-pyriinazo)-rezocxin 4-(2-pyridylazo)-rezorcinol PARMng nron nhõn to Artificial Neural Networks ANNCu t chớnh Principal Components PCMng nron nhõn to kt hp hi quy thnh phn chớnhPrincipal component regression- Artificial Neural NetworksPCR-ANNGii hn phỏt hin Limit of detection LODGii hn nh lng Limit of quantity LOQBỡnh phng ti thiu thụng thng Classical least square CLSBỡnh phng ti thiu nghch o Inverse least square ILSBỡnh phng ti thiu riờng phn Partial least square PLSHi quy cu t chớnh Principalcomponent regression PCR sai chun tng i Relative Standard Error RSEKhoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ4 Vũ Quỳnh Thu Cao học K18M UHin nay, s phỏt trin khụng ngng ca khoa hc k thut ũi hi cỏc phng phỏp hoỏ phõn tớch phi ỏp ng c kh nng phõn tớch nhanh, chớnh xỏc v cú nhy cao. Trong s cỏc phng phỏp phõn tớch cụng c thỡ trc quang l phng phỏp ph bin c s dng rng rói trong cỏc phũng thớ nghim. Tuy nhiờn, do dung dch phõn tớch thng cú thnh phn nn phc tp, cú nhiu yu t to phc, ph hp th ca cỏc cu t xen ph nhau lm nh hng n kt qu phõn tớch. Do ú, phõn tớch cỏc dung dch hn hp ny thng phi tỏch riờng tng cu t hoc dựng cht che loi tr nh hng ri xỏc nh chỳng nờn quy trỡnh phõn tớch rt phc tp, tn thi gian phõn tớch thuc th v hoỏ cht x lý mu, ng thi d cú hin tng lm nhim bn húa cht.Mt trong nhng hng nghiờn cu mi xỏc nh ng thi nhiu cu t trong cựng hn hp l kt hp vi k thut tớnh toỏn, thng kờ v th (chemometrics) nhm tng chớnh xỏc ca kt qu phõn tớch. Rt nhiu cụng trỡnh nghiờn cu ó ỏp dng cỏc phng phỏp sai phõn, phng phỏp ph o hm, phng phỏp bỡnh phng ti thiu, phng phỏp lc Kalmal, cỏc phng phỏp phõn tớch hi quy a bin tuyn tớnh, phng phỏp hi quy a bin phi tuyn tớnh xỏc nh ng thi cỏc cht trong cựng hn hp. u im ca cỏc phng phỏp ny l quy trỡnh phõn tớch n gin, phõn tớch nhanh, tn ớt thuc th v hoỏ cht, tng chớnh xỏc. c bit, nu trong hn hp cú thnh phn nn phc tp hoc cú cỏc cu t tng tỏc vi nhau lm mt tớnh cht cng tớnh tớn hiu o thỡ mụ hỡnh hi quy a bin phi tuyn tớnh s dng mng nron nhõn to s lm tng tớnh chớnh xỏc ca kt qu phõn tớch lờn rt nhiu. iu c bit, cng nhiu d liu phõn tớch thỡ mụ hỡnh s cho kt qu phõn tớch cng chớnh xỏc, tuy nhiờn, nu kớch thc tp d liu phõn tớch quỏ ln s dn n vic mt nhiu thi gian x lớ ụi khi chng trỡnh tớnh toỏn b dng li vỡ khụng x lớ c lng s liu khng l ú. Trong trng hp ny, phng phỏp phõn tớch thnh phn chớnh (PCA) c s dng trc tiờn lm gim kớch thc tp s liu m khụng lm mt i lng thụng tin cha trong tp d liu ban u. õy c xem l thut toỏn hiu qu nht xỏc nh ng thi nhiu cht m tớn hiu o khụng cú tớnh cng tớnh hoc b nh hng bi lng thuc th d. Vit Nam, ó cú mt s cụng trỡnh xỏc nh ng thi cỏc cht ỏp dng thut toỏn hi quy a bin phi tuyn tớnh s dng mng nron nhõn to nhng dựng phn mm Pascal lp trỡnh tớnh toỏn hoc chng trỡnh mua ca nc ngoi vit trờn ngụn ng Visual Basic hoc C+. Phn mm Pascal hoc cỏc phn mm khỏc ũi Khoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ5 Vũ Quỳnh Thu Cao học K18hi ngi s dng phi rt am hiu v toỏn hc mi cú th lp trỡnh, cũn nu mua rt t, ng thi mt rt nhiu thi gian s dng. Gn õy, phn mm MATLAB- mt phn mm rt mnh v cỏc phộp tớnh ma trn ang c s dng trong tt c cỏc ngnh khoa hc nghiờn cu v xó hi, t nhiờn gii quyt cỏc vn thc t phc tp mt cỏch hiu qu. Vi nm gn õy, mt s hc viờn cao hc ca b mụn phõn tớch ó bo v thnh cụng lun ỏn Thc s trờn c s hon thin cỏc thut toỏn hi qui a bin tuyn tớnh bng phn mm MATLAB. Tuy nhiờn, cha cú cụng trỡnh no ỏp dng phng phỏp phõn tớch thnh phn chớnh kt hp mng nron nhõn to s dng phn mm MATLAB trong hoỏ phõn tớch Vit Nam hin nay. Vi mc ớch úng gúp vo vic ng dng phn mm MATLAB trong nghiờn cu v ging dy hoỏ phõn tớch Vit Nam, chỳng tụi ó s dng phn mm ny lp trỡnh phng phỏp phõn tớch thnh phn chớnh (PCA) kt hp vi mng nron nhõn to xỏc nh ng thi cỏc cu t trong cựng hn hp. Phng phỏp ny ó c ỏp dng thnh cụng xỏc nh ng thi Co, Cd, Ni, Cu, Pb trong mu t to. Vic s dng phn mm MATLAB kt hp vi cỏc k thut Chemometrics m ra kh nng phõn tớch nhanh, ng thi rt nhiu cht trong cựng hn hp bng phng phỏp trc quang vi chớnh xỏc cao.Khoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ6 Vũ Quỳnh Thu Cao học K18Chng I: TNG QUAN1.1. Tng quan v cỏc nguyờn t Cu, Pb, Cd, Co, Ni [13]1.1.1. Trng thỏi hp cht ng dng trong phõn tớch trc quang*Dng muiMui coban(II), niken(II) dng khan cú mu khỏc vi mui dng tinh th hidrat, vớ d CoBr2 mu lc, CoBr2.6H2O cú mu . Mui ca axit mnh nh clorua, nitrat, sunfat tan d trong nc cũn mui ca axit yu nh sunfua, cacbonat, oxatat khú tan. Khi tan trong nc, cỏc mui u cho ion bỏt din [E(H2O)6]2+ mu lc.Cỏc mui halogenua (tr Florua), nitrat, sunfat, peclorat v axetat ca Cd(II) u d tan trong nc cũn cỏc mui sunfua, cacbonat, hay orthophotphat v mui baz u ớt tan.Trong dung dch nc cỏc mui Cd 2+ b thu phõn: Cd2+ + 2H2O Cd(OH)2 + 2H+Cd2+ cú kh nng to nhiu hp cht phc, cỏc phc thng gp l: [CdX4]2+ (X = Cl-, Br-,I- v CN-); [Cd(NH3)4]2+ ; [Cd(NH3)6]2+ .Cỏc ihalogenua ca Cd l cht dng tinh th mu trng, cú nhit núng chy v nhit sụi khỏ cao.Cỏc mui Pb(II) thng l tinh th cú cu trỳc phc tp, khụng tan trong nc, tr Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2, PbSiF6.a s mui Cu(II) d tan trong nc, b thy phõn v khi kt tinh t dung dch thng dng hirat. Khi gp cỏc cht kh, mui Cu(II) cú th chuyn thnh mui Cu(I) hoc thnh Cu kim loi.* Dng phc chtCỏc ion Co2+; Ni2+ to nờn nhiu phc cht, bn ca nhng phc cht ú tng lờn theo chiu gim ca bỏn kớnh ion Co2+ (0,72A0); Ni2+(0,69A0) Co2+; Ni2+ thng to phc cht bỏt din vi s phi trớ 6. Ngoi ra, Ni2+ Co2+, cũn cú kh nng to phc mu vi nhiu thuc th hu c nh: PAN, PAR, 2 pyridyl hydrazone, 2 benzoylpyricdine. Mui Cu(II) cú kh nng phn ng vi feroxianat Fe(CN)2 to thnh kt ta nõu Cu2 Fe(CN)6. Trong dung dch amoniac, Cu(II) phn ng mónh lit vi cỏc Khoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ7 Vũ Quỳnh Thu Cao học K18phõn t NH3 to thnh ion phc Cu(NH3)42+ cú mu xanh lam. Nú cng to phc vi mt s tỏc nhõn hu c nh 1-(2-pyridylazo)-2-naphtol, -benzoin oxim (C6H5CH(OH)C(NOH)C6H5), 8-hiroxylquinolin, natriietyldithiocacbamat, ithizon, Nhng phc ny cho phộp xỏc nh ng bng phng phỏp khi lng, th tớch hay trc quang.Ion Pb(II) cú th to nhiu phc vi hp cht hu c, in hỡnh l vi dithizon pH = 5-6 to phc mu gch. Phn ng ny c dựng chun xỏc nh Chỡ vi gii hn xỏc nh n 0,05 ppm hoc dựng chit Chỡ trong nhiu phng phỏp phõn tớch nh lng khỏc nhau. Ngoi ra, cỏc halogenua Chỡ cú th kt hp vi cỏc ion halogenua to nờn phc cht kiu Me[PbX3] hay Me2[PbX4].PbI2+ 2KI K2[PbI4]PbCl2+ 2HCl H2[PbCl4]Cỏc mui ca Pb(II) nh Pb(NO3)2, PbCl2 u bn v c vi con ngi v ng vt.1.1.2. Cỏc phng phỏp phõn tớch quang hc xỏc nh riờng r Co, Cd, Ni, Cu, Pb.1.1.2.1. Phng phỏp ph hp th nguyờn t (AAS) [6]Nguyờn tc ca phng phỏp ny l da vo kh nng hp th bc x c trng ca cỏc nguyờn t trng thỏi hi t do. õy l phng phỏp cú nhy v chn lc rt cao, c dựng rt rng rói xỏc nh lng vt cỏc kim loi.Bng phng phỏp F-AAS, cỏc tỏc gi Sibel Saracoglu, Umit Divrikli, Mustafa Soylak v Latif Elci ó xõy dng mt quy trỡnh hon chnh xỏc nh cỏc kim loi Cu, Fe, Pb, Cd, Co, Ni trong cỏc mu sa v soda vi hiu sut hn 95%. Ngoi ra cỏc tỏc gi Serife Tokalioglu, Senol Kartal v Latif Elci xỏc nh lng vt ion kim loi trong nc sau khi lm giu vi lch chun trong vựng 0,8-2,9% v gii hn phỏt hin 0,006-0,277ppm.Cỏc tỏc gi cng ó ng dng phng phỏp ny xỏc nh ng thi coban, st v niken trong dung dch cht in ly ca mangan. Bc súng hp th ca coban, st v niken tng ng l 240,7; 248,3; v 232,0 nm. nh hng ca nn Mn2+ v lng thớch hp MnSO4 v (NH4)2SO4. Sai s tng i khi xỏc nh coban l 3,1%, hiu sut thu hi t 97,6%.ng rt d phỏt hin bng phng phỏp ph hp th nguyờn t. ó cú nhiu cụng trỡnh nghiờn cu xỏc nh Cu trong cỏc i tng khỏc nhau:Khoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ8 Vũ Quỳnh Thu Cao học K18Ngi ta s dng phng phỏp hp th nguyờn t xỏc nh ng trong nc sau khi ó lm giu ng bng cỏch chit hoc dựng nha trao i ion. Cú th chit ng bng 5 cloxalixyl aldoxim. Xỏc nh ng trong ngn la khụng khớ - axetilen.Ngi ta xỏc nh ng trong nc sụng, nc h bng cỏch lm giu Cu2+ mt cỏch nhanh chúng v chn lc trờn cht hp th rn (TXA) to phc dng vũng cng. Lng ng c gi li trờn ct nhi 0,4g TXA pH = 5,5 7,5 vi vn tc v = 25 200ml. Sau khi lm giu, lng TXA ho tan vo trong 10ml hn hp n-butylamin DMPA (5:100), ng c xỏc nh bng phng phỏp hp th nguyờn t trong ngn la khụng khớ C2H2 324,7nm. ng chun thng trong khong nng t 2 - 80g Cu/10ml. nhy 0,093 g/ml (i vi s hp th 1%). Sai s tng i khi xỏc nh 10g Cu (n = 10) l 0,01. nh hng ca Fe3+ cú th c loi tr bng NH4F, che Al v Bi bng natriactrat [16].Phng phỏp AAS kt hp vi phng phỏp chit cú th xỏc nh vi lng Cu v Zn trong du v m n. Vt kim loi trong du, m vi nng thp cng cú th lm hng hng v v mu sc. Cụng trỡnh nghiờn cu thu hi c tin hnh vi du u nnh cú hm lng kim loi thp. Mu x lý vi dch chit (HCl 18% v EDTA 0,01%) axit HNO3 m c. Qua cỏc bc x lý cú th thu hi ti 96% Cu.Xỏc nh cỏc kim loi nng trong cỏc mu tht cỏ bng phộp o AAS, Dr. Phm Lun v cng s ó thu c mt s kt qu sau: Gii hn phỏt hin i vi Cu v Pb l 0,05 v 0,1ppm, gii hn trờn ca vựng tuyn tớnh l 3,5 v 8ppm, sai s mc phi trong vựng nng 0,5-2ppm nh hn 15%.1.1.2.2. Phng phỏp trc quang [6,7,50]Phõn tớch trc quang l phng phỏp c s dng ph bin nht trong cỏc phng phỏp phõn tớch hoỏ lý. Bng phng phỏp ny cú th nh lng nhanh chúng vi nhy v chớnh xỏc khỏ cao, ng thi õy l phng phỏp n gin, ỏng tin cy.Cú th xỏc nh Cu2+ bng thuc th 2,9 dimity - 4,7 diphenyl - 1,10 - phenantronlin disufonat, hin nay c coi l mt trong cỏc phng phỏp tiờu chun xỏc nh ng trong nc. Phc ca ng vi thuc th ny cú mu da cam, tan trong nc. Phn ng to phc vũng cng pH = 3,5 n 11, tt nht l pH = 4 - Khoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ9 Vũ Quỳnh Thu Cao học K185. a pH v 4,3 cú th dựng HCl v m citrate. hp th quang ca phc ti = 484nm. Xyanua, thiocyanat, pesunfat v EDTA l nhng ion cú th gõy nh hng n phng phỏp xỏc nh. Phng phỏp ny cho phộp phỏt hin nng ng ti 20 g/l. [50]Ngoi ra, cỏc tỏc gi SHIGEYA SATO, TOSHIE SATO and SUMIO UCHIKAOA. ó tng hp 2-(3,5 diclo-2 pyridylazo)-5-dimetylaminophenol (3,5-diCl-DMPAP) xỏc nh coban. Thuc th 3,5-diCl-DMPAP phn ng vi coban trong mụi trng pH= 2,2 6,0, nhit phũng to thnh phc ML2 tan trong nc, hp th quang t cc i bc súng max = 590 nm, h s hp th phõn t gam ca phc = 8,4.104 (l/mol.cm). nh hng ca cỏc ion kim loi chuyn tip khỏc c loi tr bng phng phỏp chit vi dung mụi 8- hidroxylquinolin. Phng phỏp ny c ng dng thnh cụng xỏc nh coban trong cỏc mu thộp. [45]Coban v niken cũn c xỏc nh ng thi bng phng phỏp quang ph hp th phõn t v mng in trung ho nhõn to, da trờn phn ng to phc cht ca Co(II) v Ni(II) vi pyrolidine v CS2. Phc cht c chit bng p-xylen. Gii hn phỏt hin ca Co2+ v Ni2+ tng ng l 5ppm v 6ppm. Phng phỏp ny cho phộp xỏc nh ng thi cỏc ion kim loi trong hp kim v vt liu tng hp. [29]Xỏc nh Cd v Pb bng cỏch chuyn nú v dng Cadmi-dithizonat v Chỡ-dithizonat trong mụi trng pH 5-6:Cd2+ + 2H2Dz (xanh) Cd(HDz)2 () + 2H+Pb2+ + 2H2Dz (xanh) Pb(HDz)2 () + 2H+ Sau ú, chit phc ny vo dung mụi hu c CCl4 hoc CHCl3 ri em o mt quang ca nú ti = 515nm i phc ca Cd v 510nm i phc ca Pb. Gii hn ca phng phỏp ny i vi Pb l 0,05 ppm, vi Cd l 0,01ppm.1.1.3. Gii thiu chung v thuc th PAR [30,22]Thuc th PAR cú tờn y l 4-(2- pyridylazo)-resorcinol, thng tn ti di dng mui Na ngm 1 hoc 2 phõn t H2O, l cht rn mu da cam. PAR cú th c kt tinh li bng etanol 50%.Tựy tng mụi trng, PAR tn ti 6 dng khỏc nhau trong dung dch: H5L3+ H4L2+ H3L+ H2L HL- L2- 90% H2SO4 50% H2SO4 pH < 2 pH 2,1 4,2 pH 4,2- 7 pH > 10,5Bn dng sau cựng l 4 dng ph bin nht ca PAR tng ng vi 3 hng s bn ca phõn t l: Khoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ10 [...]... PAR; PbPAR cú hp th quang t cc i cỏc bc súng tng ng l max = 496 nm, 499 nm, 512 nm, 495nm v 524 nm Da vo ph hp th ca cỏc phc mu chỳng tụi nhn thy cú s xen ph rt ln gia ph ca cỏc phc mu ca cỏc ion kim loi Vỡ vy, khụng th xỏc nh riờng r tng ion kim loi khi cú mt ca cỏc ion khỏc S xen ph ph ca cỏc nguyờn t ny cú th gii quyt bng cỏch s dng phng phỏp mng nron nhõn to xỏc nh ng thi 5 ion trờn Vỡ vy, chỳng... phõn tớch Do ú, phõn tớch trc quang cỏc cation kim loi chuyn tip cn phi che hoc tỏch loi trc khi phõn tớch nờn khú xỏc nh nhiu kim loi trong cựng hn hp Vỡ vy, phng phỏp ng dng chemometrics vi trc quang c xem l gii phỏp ti u xỏc nh ng thi cỏc cht trong cựng hn hp 1.2 Phng phỏp trc quang kt hp vi chemometrics xỏc nh ng thi cỏc nguyờn t Co, Cd, Ni, Cu, Pb 1.2.1 Phng phỏp trc quang kt hp vi hi qui a bin... thuc th PAR pH= 10, o hp th quang ca cỏc phc mu trờn di bc súng 450-600 nm xỏc nh ng thi 5 kim loi trờn trong cựng mt hn hp bng phng phỏp mng nron nhõn to kt hp phng phỏp phõn tớch thnh phn chớnh gim kớch thc tp s liu PAR cú cụng thc húa hc nh sau: PAR l thuc th cú kh nng to phc a dng vi hu ht cỏc ion kim loi chuyn tip, vỡ vy cú th s dng phõn tớch ng thi cỏc ion kim loi bng phng phỏp mng nron... sỏt nh hng ca rt nhiu cỏc cation, anion n phng phỏp p dng phng phỏp ny xỏc nh ng thi coban, ng, niken trong cỏc mu hp kim Cunico (cha coban, ng, niken) v hp kim Conife (cha coban, niken, st) thu c kt qu tt Khoa Hóa học-Trờng ĐHKHTN Luận văn Thạc sĩ 13 Vũ Quỳnh Thu Cao học K18 Tỏc gi [32] ó xỏc nh Ni, Cu, Co s dng 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol bng phng phỏp chun a bin l hi quy bỡnh phng ti thiu riờng... phng phỏp trc quang [], ngy nay cỏc nh khoa hc cng ó s dng mt s phng phỏp khỏc cú thuc th PAR xỏc nh cỏc nguyờn t nh: sc kớ lng, sc kớ ion, phng phỏp ng hc, k thut FIA, ph hp th nguyờn t v mt s phng phỏp khỏc Phng phỏp trc quang n gin, tin li, nhy tng i cao nờn c s dng ph bin xỏc nh cỏc kim loi lng nh Tuy nhiờn, nhc im ca phng phỏp ny l khụng chn lc, mt thuc th cú th to phc vi nhiu ion gõy sai s... hnh thc nghim - Pha cỏc dung dch chun cha ng thi 5 ion Ni2+, Co2+, Cu2+, Pb2+ v Cd2+ 5 mc nng khỏc nhau (nng cỏc cht c ớnh kốm phn ph lc),thờm 5ml dung dch thuc th PAR 7,5.10-4M , 5ml dung dch m pH = 10, sau 20 phỳt o tớn hiu hp th quang ca cỏc dung dch phc mu trong khong 450nm n 600nm Chun b 80 dung dch chun v 20 dung dch kim tra cha ng thi c 5 ion kim loi - Nhp s liu ma trn nng (bao gm nng ca... dng ion t H5L3+ n L2- ln lt l: 433, 390, 395, 385, 413 v 490nm Trong dung dch axit yu hoc baz yu, PAR u cú mu da cam Cu trỳc cỏc phc vũng cng ca PAR tng t nh PAN, nguyờn t H ca nhúm OH v trớ octo c thay th bng nguyờn t kim loi bng cỏch liờn kt kim loi ú vi gc piridin N v azo N (2 vũng 5 cnh) Cỏc phc dng ion hoc dng phõn t to thnh cú th chuyn húa ln nhau ph thuc vo pH trong dung dch Tc phn ng ca kim. .. ca cỏc kim loi húa tr 2 thng b kt ta trong dung mụi nc Hu ht cỏc phc ca PAR u cú mu hoc mu tớm Vi Pd, phc cú mu xanh trong mụi trng axit v mu trong mụi trng trung tớnh v baz Phng phỏp quang xỏc nh cng mu thng c tin hnh o trong dung mụi axit ụi khi ngi ta tin hnh chit vi cỏc dung mụi (etyl axetat chit Pd v iso amyl chit phc Hf), tr khi cỏc tỏc nhõn cation l mui amoni c s dng to thnh mt ion cng... cỏc ion cú trong hn hp Tuy nhiờn, khi s cu t cn phõn tớch l ln thỡ lng mu phõn tớch cng phi ln xõy dng c mụ hỡnh ANN ti u thớch hp lm cho kớch thc ca tp d liu l rt ln Do ú, chỳng tụi ó nghiờn cu phng phỏp mng nron nhõn to kt hp vi phõn tớch thnh phn chớnh gim kớch thc tp s liu m vn cho c kt qu phõn tớch chớnh xỏc Cỏc ion kim loi Co(II), Ni(II), Cu(II), Pb(II), Cd(II) to phc vi PAR trong mụi trng kim. .. nh hon ton vi nờn xỏc nh ng thi cỏc cht phi dựng phng phỏp hi quy a bin Tuy nhiờn, bn thõn thuc th PAR cú mu nờn nh hng rt ln n phộp xỏc nh do lng thuc th d, khi ú cỏc phng phỏp a bin nh bỡnh phng ti thiu thụng thng (CLS), nghch o (ILS) khụng tớnh n hp th quang ca mu trng s cho sai s ln Vỡ vy, phng phỏp hi quy a bin phi tuyn, hp th quang ca cỏc cu t kho sỏt cú phc c nhc im ny Khi kớch thc mu ln . nhiu ion gõy sai s phộp phõn tớch. Do ú, phõn tớch trc quang cỏc cation kim loi chuyn tip cn phi che hoc tỏch loi trc khi phõn tớch nờn khú xỏc nh nhiu kim. amyl chit phc Hf), tr khi cỏc tỏc nhõn cation l mui amoni c s dng to thnh mt ion cng kt vi mt ion õm ca phc kim loi v PAR, cú th chit trong CHCl3. nhúm

Ngày đăng: 12/11/2012, 10:02

Hình ảnh liên quan

BẢNG KÍ HIỆU NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)
BẢNG KÍ HIỆU NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT Xem tại trang 4 của tài liệu.
Bảng 1: Cỏc tớnh chất của một số phức kim loại – PAR - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 1.

Cỏc tớnh chất của một số phức kim loại – PAR Xem tại trang 11 của tài liệu.
Bảng 2: Kết quả khảo sỏt ảnh hưởng của thuốc thử dư - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 2.

Kết quả khảo sỏt ảnh hưởng của thuốc thử dư Xem tại trang 39 của tài liệu.
Từ bảng 3 cho thấy, ở mức nồng độ 1ppm của Ni2+, 1,2 ppm với Co2+, 1,2 ppm với Cu2+, 6ppm với Pb2+ và 1,7 với Cd2+  thỡ độ hấp thụ quang của cỏc cấu tử là  rất lớn  nờn sai số đỏng kể - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

b.

ảng 3 cho thấy, ở mức nồng độ 1ppm của Ni2+, 1,2 ppm với Co2+, 1,2 ppm với Cu2+, 6ppm với Pb2+ và 1,7 với Cd2+ thỡ độ hấp thụ quang của cỏc cấu tử là rất lớn nờn sai số đỏng kể Xem tại trang 41 của tài liệu.
Bảng 4: Độ hấp thụ quang của cỏc mẫu trắng ở cỏc bước súng cực đại tương ứng với cỏc kim loại - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 4.

Độ hấp thụ quang của cỏc mẫu trắng ở cỏc bước súng cực đại tương ứng với cỏc kim loại Xem tại trang 42 của tài liệu.
Bảng 5: Phương trỡnh hồi quy và khoảng tuyến tớnh ứng với cỏc kim loại. - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 5.

Phương trỡnh hồi quy và khoảng tuyến tớnh ứng với cỏc kim loại Xem tại trang 43 của tài liệu.
Bảng 6: Nồng độ củ a5 ion kim loại trong cỏc mẫu kiểm tra - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 6.

Nồng độ củ a5 ion kim loại trong cỏc mẫu kiểm tra Xem tại trang 44 của tài liệu.
Bảng 7: Khảo sỏt sơ bộ độ sai chuẩn tương đối trung bỡnh RSE của cỏc mẫu kiểm tra - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 7.

Khảo sỏt sơ bộ độ sai chuẩn tương đối trung bỡnh RSE của cỏc mẫu kiểm tra Xem tại trang 53 của tài liệu.
Dựa vào bảng 7 chỳng tụi nhận thấy nếu bỏ mẫu 19, 27, 46 thỡ kết quả mẫu học sẽ cho sai số thấp nhất, do đú chỳng tụi loại bỏ 3 mẫu trờn, và tiến hành tớnh toỏn  lại dựa trờn mụ hỡnh ANN, khi đú ma trận mẫu học chỉ cũn lại là 77x5. - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

a.

vào bảng 7 chỳng tụi nhận thấy nếu bỏ mẫu 19, 27, 46 thỡ kết quả mẫu học sẽ cho sai số thấp nhất, do đú chỳng tụi loại bỏ 3 mẫu trờn, và tiến hành tớnh toỏn lại dựa trờn mụ hỡnh ANN, khi đú ma trận mẫu học chỉ cũn lại là 77x5 Xem tại trang 54 của tài liệu.
Bảng 8: Giỏ trị phương sai tớch lũy ứng với 151 cấu tử - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 8.

Giỏ trị phương sai tớch lũy ứng với 151 cấu tử Xem tại trang 55 của tài liệu.
Bảng 10: Bảng so sỏnh nồng độ của cỏc ion kim loại thu được từ mụ hỡnhANN và mụ hỡnh PCR-ANN - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 10.

Bảng so sỏnh nồng độ của cỏc ion kim loại thu được từ mụ hỡnhANN và mụ hỡnh PCR-ANN Xem tại trang 59 của tài liệu.
Bảng 11: Nồng độ của cỏc ion kim loại thu được từ mụ hỡnh PCR-ANN và sai số tương đối thu được. - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 11.

Nồng độ của cỏc ion kim loại thu được từ mụ hỡnh PCR-ANN và sai số tương đối thu được Xem tại trang 60 của tài liệu.
Bảng 12: So sỏnh nồng độ cỏc ion kim loại tớnh toỏn được từ mụ hỡnh PCR-ANN và mụ hỡnh ANN của tỏc giả [11] - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

Bảng 12.

So sỏnh nồng độ cỏc ion kim loại tớnh toỏn được từ mụ hỡnh PCR-ANN và mụ hỡnh ANN của tỏc giả [11] Xem tại trang 66 của tài liệu.
Cỏc kết quả tớnh toỏn ở bảng 12 cho thấy, hàm lượng tớnh được mụ hỡnh PCR-ANN hoàn toàn phự hợp với kết quả phõn tớch của tỏc giả, đồng thời, rất nhiều mẫu tớnh toỏn  (mẫu 1, 4, 6....) được cho kết quả tốt hơn kết quả ban đầu của tỏc giả. - Xác định đồng thời một số ion kim loại bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuật toán mạng nơron nhân tạo kết hợp hồi quy thành phần chính (PCR-ANN)

c.

kết quả tớnh toỏn ở bảng 12 cho thấy, hàm lượng tớnh được mụ hỡnh PCR-ANN hoàn toàn phự hợp với kết quả phõn tớch của tỏc giả, đồng thời, rất nhiều mẫu tớnh toỏn (mẫu 1, 4, 6....) được cho kết quả tốt hơn kết quả ban đầu của tỏc giả Xem tại trang 68 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan