19244.氯鹽溶液近紅外光譜分析研究

1、分類號UDC密級學(xué)號1208030269碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文氯鹽溶液近紅外光譜分析研究氯鹽溶液近紅外光譜分析研究張彬?qū)W科門類：類：工學(xué)學(xué)科名稱：稱：光學(xué)工程光學(xué)工程指導(dǎo)教師：師：陳劍虹陳劍虹副教授副教授申請日期：期：2015年3月摘要i論文題目：論文題目：氯鹽溶液近紅外光譜分析研究氯鹽溶液近紅外光譜分析研究學(xué)科名稱：科名稱：光學(xué)工程光學(xué)工程作者姓名：作者姓名：張彬張彬簽名：簽名：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：陳劍虹陳劍虹副教授教授簽名：簽名：

2、摘要摘要氯鹽近紅外光譜分析在生物醫(yī)學(xué)上有著十分重要的意義。本研究應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)，利用Bruker公司TENSER37傅里葉變換近紅外光譜儀對氯化鈉（NaCl）、氯化鈣（CaCl2）和氯化鉀（KCl）溶液的近紅外光譜進(jìn)行采集，主要分析了濃度、溫度、磁場以及不同氯鹽離子對于光譜的影響，并運用化學(xué)計量學(xué)的方法結(jié)合matlab軟件編寫了光譜異常樣品的剔除、光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理以及氯鹽離子濃度模型的程序，建立了不同種類的氯鹽離子濃度的偏最小二乘

3、法（PLS）定量分析模型，并用驗證集對模型的預(yù)測性能做了評價。本研究的主要工作及結(jié)論以下：（1）在室溫下對氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣水溶液的近紅外光譜分析表明：氯鹽溶液濃度的變化會影響水分子的氫鍵而使得溶液的近紅外光譜發(fā)生變化，氯鹽離子會破壞水分子間氫鍵，并且隨著氯鹽濃度的增加，水的氫鍵遭到破壞的程度也會增大；通過選擇合理波長區(qū)間和等吸光點的方法，可以減小溫度的干擾對溶液近紅外光譜影響。（2）通過討論氯鹽溶液中不同氯鹽陽離子的離子半徑大小、

4、離子電荷數(shù)和離子在水中絡(luò)合效應(yīng)等因素對近紅外光譜的影響，研究其對水分子之間氫鍵的破壞能力，研究發(fā)現(xiàn)對水的氫鍵破壞能力大小順序為：CaCl2NaClKCl。（3）由于靜磁場作用下，水分子間的氫鍵受到磁場洛倫茲力的作用而變化，通過對磁場處理過的水和氯鹽溶液近紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)磁場對氯化鈉溶液中水分子之間的氫鍵有一定的破壞作用，并且隨著磁場作用時間的增長而增大。（4）應(yīng)用化學(xué)計量學(xué)方法結(jié)合matlab軟件編寫了樣品異常光譜剔除，光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理和

5、氯鹽離子濃度模型的偏最小二乘法（PLS）建模的程序，通過比較不同預(yù)處理方法的建模效果以及對建模結(jié)果的可靠性驗證表明，使用編寫的程序所建立的氯鹽離子濃度模型可以滿足光譜數(shù)據(jù)分析的要求。（5）利用偏最小二乘法所建立的氯鹽溶液離子濃度模型，分析了影響模型效果的因素，其中預(yù)處理方法，建模波長區(qū)間和建模時維數(shù)的選擇對模型的影響最大，最后對模型的效果做了驗證。建立的氯化鈉（NaCl）、氯化鈣（CaCl2）和氯化鉀（KCl）溶液的離子濃度模型校正集決