使用红外光谱和基于测量不确定性的虚拟样本对汽油进行区分
Rafaella de F Sales1, Luan Cássio Barbosa-Patrício2, Neirivaldo C da Silva3
1Department of Chemical Engineering, Federal University of Pernambuco, 50740-521, Brazil.
红外 (IR) 光谱为使用虚拟样本对汽油样本进行比较提供了一种可行的方法,实现了与传统方法相比的高分辨率. 这种非破坏性技术简化了法医分析,特别是在便携式设备上.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 频谱学是一种光谱学.
- 法医科学 法医科学 法医科学
背景情况:
- 之前的汽油样本区分依赖于物理化学测试或蒸曲线,需要专门的设备.
- 红外 (IR) 光谱为法医应用提供了潜在的更容易获得和现场替代方案.
- 在虚拟样本生成中,对IR光谱数据的测量不确定性的量化和比较尚未得到充分研究.
研究的目的:
- 调查使用红外光谱技术进行基于虚拟样本的方法研究的可行性,以便对汽油样本进行对比.
- 为了评估手持近红外 (NIR) 和桌面里埃变换红外 (FT-IR/FT-NIR) 频谱仪的性能.
- 描述一个逐步的程序,以量化不确定性在虚拟样本生成的IR光谱采集.
主要方法:
- 评估了一台手持式NIR设备和一台双射程 (FT-NIR和FT-IR) 基板光谱仪.
- 开发了一种逐步程序来量化红外光谱采集的不确定性,考虑可重复性,中间精度和温度变化.
- 在SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy) 模型中使用虚拟样本进行样本歧视.
主要成果:
- 在1431个汽油样本对中,实现了96.3% (NIR),93.4% (FT-NIR) 和93.7% (FT-IR) 的完全歧视率.
- 这些结果与物理化学方法 (95.7%) 相当,略低于蒸曲线 (99.2%).
- 开发的不确定性量化方法有助于理解IR测量变化.
结论:
- 红外光谱学,特别是在便携式设备上,为汽油样本比较提供了可行的,非破坏性的替代方案.
- 使用IR数据的虚拟样本方法提供了更快,更简单的法医调查.
- 这种方法可以扩展到各种领域的其他样本比较应用.
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