Сорбционно-спектроскопическое определение токсичных металлов с применением хемометрического метода PLS
Аннотация
В настоящей работе показана возможность применения ионитов КБ-4 и КБ-4П2 для количественного определения ионов меди (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), кадмия (II) и свинца (II) в фазе сорбционного материала методом ИК-спектроскопии диффузного отражения в совокупности с хемометрической регрессией проекции на латентные структуры (PLS).
Для оценки возможности одновременного количественного определения ионов тяжелых металлов в фазе сорбента методом ИК-спектроскопии диффузного отражения были приготовлены 30 обучающих и 10 тестовых образцов. Сорбция осуществлялась из азотнокислых растворов при значении рН 4,0, снятие ИК-спектров – в диапазоне волновых чисел от 7400 до 400 см–1. При работе в определенных областях спектра были получены удовлетворительные модели для определения ионов свинца (II) и кадмия (II), а предварительная обработка спектров (коррекция базовой линии и обработка спектров сглаживанием Савицкого–Голея), кроме улучшения параметров калибровочных моделей и их предсказательной способности, также позволила получить удовлетворительные модели для количественного определения ионов меди (II).
Для определения трех ионов металлов была отобрана модель, имеющая следующие параметры: рабочая область спектра – 5200–4370 см–1, предварительная коррекция базовой линии и обработка спектров с помощью сглаживания Савицкого–Голея со значением степени полинома равным 6 и степени сглаживания – 9. Коэффициенты корреляции и показатели RMSEC данной модели для ионов кадмия (II) и свинца (II) составляют 1,0000 и 0,006 соответственно, а для ионов меди (II) – 0,9978 и 0,132. Валидация показала значения RMSEP близкие к значениям RMSEC и коэффициенты корреляции, равные 1,0000 для ионов свинца (II) и кадмия (II) и 0,9975 для ионов меди (II), что подтверждает применимость данной модели.
Для оценки возможности одновременного количественного определения ионов тяжелых металлов в фазе сорбента методом ИК-спектроскопии диффузного отражения были приготовлены 30 обучающих и 10 тестовых образцов. Сорбция осуществлялась из азотнокислых растворов при значении рН 4,0, снятие ИК-спектров – в диапазоне волновых чисел от 7400 до 400 см–1. При работе в определенных областях спектра были получены удовлетворительные модели для определения ионов свинца (II) и кадмия (II), а предварительная обработка спектров (коррекция базовой линии и обработка спектров сглаживанием Савицкого–Голея), кроме улучшения параметров калибровочных моделей и их предсказательной способности, также позволила получить удовлетворительные модели для количественного определения ионов меди (II).
Для определения трех ионов металлов была отобрана модель, имеющая следующие параметры: рабочая область спектра – 5200–4370 см–1, предварительная коррекция базовой линии и обработка спектров с помощью сглаживания Савицкого–Голея со значением степени полинома равным 6 и степени сглаживания – 9. Коэффициенты корреляции и показатели RMSEC данной модели для ионов кадмия (II) и свинца (II) составляют 1,0000 и 0,006 соответственно, а для ионов меди (II) – 0,9978 и 0,132. Валидация показала значения RMSEP близкие к значениям RMSEC и коэффициенты корреляции, равные 1,0000 для ионов свинца (II) и кадмия (II) и 0,9975 для ионов меди (II), что подтверждает применимость данной модели.