基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法及应用技术

本申请涉及多组分浓度测定，公开了基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法，采用方程：

【技术实现步骤摘要】
基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法及应用


[0001]本申请涉及多组分浓度测定的领域，尤其是涉及一种基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法及应用
。

技术介绍

[0002]相关技术中，采用色谱技术测定液体或者气体中多种组分，该技术通常需要将样品取出，然后经过色谱柱分离，再通过不同的检测仪器检测待测物的浓度
。
该技术，不同的物质通常需要选用不同的色谱柱和不同的色谱参数进行检测，因此，存在取样分析的时间较长，色谱柱维护困难，对环境要求高，样品预处理复杂等问题，继而在在线检测领域该方法有很大的局限性
。

技术实现思路

[0003]为了实现多组分浓度的实时测定，本申请提供了一种基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法及应用
。
[0004]第一方面，本申请提供的基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法包括以下技术方案：基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法，采用如下方程
IX
实时测定样品物质的浓度：
C
i
＝
k0+∑k
λ
A
λ
ꢀꢀꢀꢀꢀ
IX
其中
C
i
为多组分体系待测样品中第
i
个待测物质的实时浓度；
k0为线性的零点偏差，其为一常数；
k
λ
为多组分体系待测样品中待测物质吸收光谱在所在特征向量方向上的投影或者坐标，
k
λ
为一次项系数；
A
λ
为多组分体系待测样品在波长
λ
处实时吸光度，
A
λ
通过扫描多组分体系待测样品的吸收光谱得到；所述方程
IX
为标准方程，对于每一个组分，有一个对应的标准方程，对于
p
个组分有
p
个对应的标准方程
。
[0005]通过采用上述技术方案，通过光谱分析仪采集待测多组分体系待测样品的实时吸收光谱，并基于标准方程计算得到待测多组分体系待测样品中各个组分的实时浓度
。
该方法可适用于两种或者两种以上多种组分浓度的实时测定
。
可以实现原位在线检测，响应速度快，适用范围宽，样品无需或者只需简单的处理，具有通用性好，实时性强的特点
。
[0006]在一些实施方式中，通过获取标准物质的标准吸收光谱中指定波长的吸光度，并通过多元线性回归计算得到所述方程
IX。
[0007]在一些实施方式中，所述通过获取标准物质的标准吸收光谱中指定波长的吸光度包括：包括：
其中，为标准物质中单一组分的计算浓度，
C
为标准物质中单一组分的标准浓度，
δ
为标准物质中该组分计算浓度与标准浓度的偏差；所述方程
X
的
k0和
k
λ
通过计算得到，
A
λ
为标准物质在波长
λ
处的吸光度，
A
λ
通过扫描标准物质的吸收光谱得到
。
[0008]在一些实施方式中，所述标准物质的制备方法包括：对于
p
个组分的待测样品，每个组分按照从低到高配置
q
个浓度的单一组分的标准物质，
q≥3
，标准物质中的每个组分的最大浓度大于等于待测物样品中该组分的最大浓度，所得单一组分的标准物质共有
p
×
口个；根据所述单一组分的标准物质的浓度，将
p
个组分混合到一起，得到多组分混合标准物质，所得混合标准物质的个数为
p
q
；所得到的标准物质的总数为：
p
×
q+p
q
，所得标准物质的浓度称为标准浓度
。
[0009]在一些实施方式中，所述标准吸收光谱的获取方式包括：使用光谱分析仪测定所述标准物质的紫外可见吸收光谱，可以得到
p
×
q+p
q
组吸收光谱，为了减少光谱仪自身的波动和漂移带来的偏差，每组吸收光谱的数目设置为
r
，
r≥3
，则所获得的吸收光谱的数目为
r
×
(p
×
q+p
q
)
条
。
[0010]在一些实施方式中，所述标准方程的计算方法包括：选取标准波长获取吸光度矩阵
A
m
×
n
，其中
m
为矩阵的行数，
m
＝
r
×
(p
×
q+p
q
)
，
n
为矩阵的列数，
n
等于所选波长的数目，
n≥p
，
n≥3
；根据吸光度矩阵和标准物质浓度，可以构造如下方程组：根据吸光度矩阵和标准物质浓度，可以构造如下方程组：其中为标准吸收光谱对应的单一组分的标准物质浓度，
k0和为待定系数，为
n
维列向量，对方程组
ii
按照偏最小二乘法求解，可以得到所述的标准方程
。
[0011]在一些实施方式中，还包括对标准方程进行有效性的评估和修正，包括：将所述标准方程带入标准吸收光谱，得到各个标准吸收光谱的计算浓度计算与各个标准浓度的偏差
δ
，当偏差
δ
不满足要求时，通过调整波长和
/
或重新配制替换偏差较大的标准物质，然后重新计算标准方程，直到偏差满足要求为止
。
[0012]在一些实施方式中，实时测定过程中，未知组分存在紫外吸收时，通过将包含该样品吸收的紫外吸收光谱带入上述方程组
ii
，重新计算和修正标准方程
。
[0013]在一些实施方式中，方程
IX
的方程次数可以为二次，即：
[0014]第二方面，本申请提供的基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法的应用，用于多组分溶液中各个组分浓度的计算或用于多组分气体中各个组分浓度的计算
。
[0015]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：利用光谱分析仪获取标准溶液的吸收光谱；根据标准吸收光谱，通过多元线性回归得到标准方程；将标准方程带入实时测定过程，通过光谱分析仪采集实时吸收光谱，用标
准方程计算得到多组分体系待测样品中各个组分的实时浓度
。
可以实现原位在线检测，响应速度快，适用范围宽，通用性好，实时性强
。
附图说明
[0016]图1是本申请实施例提供的复方卡托普利包含氢氯噻嗪和卡托普利两个成分的吸收光谱；图2是本申请实施例提供的采用多元线性回归方法实时测定得到的复方卡托普利的溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法，其特征在于，采用如下方程
Ⅸ
实时测定样品物质的浓度：
C
i
＝
k0+∑k
λ
A
λ
ꢀꢀꢀꢀⅨ
其中
C
i
为多组分体系待测样品中第
i
个待测物质的实时浓度；
k0为线性的零点偏差，其为一常数；
k
λ
为多组分体系待测样品中待测物质吸收光谱在所在特征向量方向上的投影或者坐标，
k
λ
为一次项系数；
A
λ
为多组分体系待测样品在波长
λ
处实时吸光度，
A
λ
通过扫描多组分体系待测样品的吸收光谱得到；所述方程
Ⅸ
为标准方程，对于每一个组分，有一个对应的标准方程，对于
p
个组分有
p
个对应的标准方程
。2.
根据权利要求1所述的基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法，其特征在于，通过获取标准物质的标准吸收光谱中指定波长的吸光度，并通过多元线性回归计算得到所述方程
Ⅸ
。3.
根据权利要求2所述的基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法，其特征在于，所述通过获取标准物质的标准吸收光谱中指定波长的吸光度包括：所述通过获取标准物质的标准吸收光谱中指定波长的吸光度包括：其中，为标准物质中单一组分的计算浓度，
C
为标准物质中单一组分的标准浓度，
δ
为标准物质中该组分计算浓度与标准浓度的偏差；所述方程
X
的
k0和
k
λ
通过计算得到，
A
λ
为标准物质在波长
λ
处的吸光度，
A
λ
通过扫描标准物质的吸收光谱得到
。4.
根据权利要求3所述的基于紫外可见吸收光谱测定多组分浓度的方法，其特征在于，所述标准物质的制备方法包括：对于
p
个组分的待测样品，每个组分按照从低到高配置
q
个浓度的单一组分的标准物质，
q≥3
，标准物质中的每个组分的最大浓度大于等于待测物样品中该组分的最大浓度，所得单一组分的标准物质共有
p
×
q
个；根据所述单一组分的标准物质的浓度，将
p
个组分混合到一起，得到多组分混合标准物质，所得混合标准物质的个数为
p
q
；所得到的标准物质的总数为：
p...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊海江，魏枫，孙昌豪，陈亮，黄振洋，
申请(专利权)人：上海富科思分析仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：