ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение вычислительных устройств для обработки данных спектрометрического анализа из "Приборы и методы анализа в ближней инфракрасной области" Дифференциальные двухлучевые ИК-анализаторы, как уже указывалось, применимы для анализа систем с числом компонентов не более трех. [c.224] При анализе системы из п компонентов измеряют оптические плотности Dj при т аналитических длинах волн. Входящие в уравнения (6.1) коэффициенты поглощения fei, i -ro компонента при /-0Й длине волны, определяют предварительно путем фотометрирования либо чистых веществ, либо смесей известного состава, если обеспечивается аддитивность коэффициентов поглощения анализируемых компонентов в рассматриваемых пределах концентраций. [c.224] Перспективность метода математической и статистической обработки результатов измерений при спектрометрическом анализе многокомпонентных систем особенно возросла с привлечением для этой цели цифровых вычислительных машин (ЦВМ). Это позволило автоматизировать сложный процесс вычислений, связанный с решением системы уравнений, и регистрацию результатов вычислений. [c.225] При анализе многокомпонентных систем с использованием ЦВМ требуется высокая точность определения оптической плотности и коэффициента поглощения каждого компонента. Невыполнение этого условия, а также исключение из рассмотрения компонентов, влияние которых считалось незначительным, может привести к сравнительно большой ошибке анализа. Для устранения этого недостатка могут быть разработаны алгоритмы, базирующиеся на дополнительных методах, например планировании эксперимента. [c.225] В работе [5] предложен алгоритм проведения спектрального анализа, в котором с помощью метода планирования эксперимента оптимизируется каждый этап анализа и вносятся поправки, учитывающие влияние мешающих компонентов и других факторов, включая и условия проведения анализа. Применение метода крутого восхождения для поиска оптимальных условий анализа обеспечивает минимальную случайную ошибку. [c.225] Для анализа слабо поглощающих компонентов и разрешения сильно перекрывающихся полос наиболее эффективен метод второй производной [6]. Вторая производная логарифма интенсивности излучения, прошедшего через вещество, по длине волны приблизительно равна второй производной оптической плотности вещества по длине волны, поэтому она может служить мерой его количественного содержания. Если обеспечить равномерную по времени развертку спектра, то вторая производная оптической плотности по длине волны будет приблизительно равна второй производной оптической плотности по времени. [c.225] ЦВМ довольно широ1ко используются исследователями не только для количественного анализа [7—10], но и для анализа спектров поглощения путем их разложения [И—13] или построения расчетных спектров смеси и ее компонентов [14]. [c.227] Весьма перспективно применение ЭВМ для обработки всей информации спектральной аналитической лаборатории [15, 16]. Эффективность использования для этой цели ЭВМ особенно видна на примере обработки хроматограмм и микроспектрофотограмм. Разработанные применительно к этим объектам методы подготовки данных и последующей их обработки могут быть с успехом перенесены на ИК-спектрометрию. Для автоматической обработки данных, накапливаемых в аналитической лаборатории, могут быть использованы различные варианты технических решений. К их числу относятся следующие а) использование малых специализированных вычислительных машин, подключаемых постоянно или поочередно к каждому ИК-анализатору для обработки его выходных данных б) поочередное подключение выходов всех приборов к универсальной ЦВМ средней или большой мощности (в зависимости от числа приборов), которая производит обработку данных, полученных на приборе, контроль его параметров и корректировку в этом случае обеспечивается более полная автоматизация процесса измерения в) снабжение каждого анализатора или группы приборов устройствами по обработке и накоплению данных [17], с тем чтобы в необходимые моменты подключать устройства ЦВМ. [c.227] Во многих работах, описывающих применение вычислительной техники, приведены также программы вычислений с помощью универсальных ЦВМ. В большинстве случаев при расчетах используется метод наименьших квадратов. [c.227] Все большее распространение получает метод линейного программирования [8, 9]. В работе [9] показано, что методу линейного квадратичного программирования следует отдать предпочтение по сравнению с методом наименьших квадратов, в частности, если не полностью известен состав анализируемой многокомпонентной системы, в спектре имеются перекрывающиеся полосы, число аналитических полос равно числу компонентов при этом погрешность метода линейного программирования в среднем на порядок ниже погрешности метода наименьших квадратов. [c.227] По вычисленным коэффициентам определяют концентрации компонентов, после чего находят точность метода. [c.228] Развитие вычислительной техники, средств записи и обработки информации, программирования, например использование языка высокого уровня Фортран , способствуют широкому внедрению спектрометрического метода для анализа многокомпонентных систем. Следует отметить, что внедрение этого метода затрудняется сложностью вычислительных алгоритмов для универсальных ЦВМ. Необходима разработка специализированных машин, вычисление на которых производилось бы по простым стандартным программам. [c.228] Вернуться к основной статье