卷烟辅材参数与有害成分释放量的多元模型的建立、传递和验证

研究了卷烟辅材参数与有害成分释放量的关系。这些有害成分包括焦油、烟碱、CO、HCN、苯并[a]芘(B[a]P)、4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、巴豆醛、苯酚和NH3。使用多元校正分析,模型传递等化学计量学方法,对实验数据进行分析,建立了多元线性和多项式模型,通过独立验证样品和t检验确立了每种有害成分的最优模型;分析了各项辅材参数对有害成分释放量的影响权重。     

数值误差对能斯特方程计算结果的影响

电势和浓度通过能斯特方程相互计算时,计算结果受对方数值误差的影响。本文通过误差传递和实例研究了这种影响。结果表明：浓度误差对电势计算值的影响小,而电势误差对浓度计算值的影响大;这种现象在电子转移数较多、电势较大时更加显著。浓度为计算目标时需要重视数值误差的影响,所以代入能斯特方程的电势值应该有足够精度,或者避免使用能斯特方程,而是通过平衡常数进行计算。电势为计算目标时,浓度误差的影响较小,因此可以通过近似手段估算浓度,然后代入能斯特方程,既简化计算,又保证精度。     

开发面向分析化学的复杂方程绘图求解软件

化学平衡的精确解析会涉及复杂方程的求解,而分析化学专业人员通常不完全具备相关算法和编程知识。所以,尽管当前硬件发达、编程语言丰富,精确解析仍然难以在分析化学课程中大规模推广。为此,基于Matlab语言,开发了具有针对性的方程求解软件。该软件以简洁的界面、直观的图像和自然的人机交互,实现方程的高效求解;对用户的编程要求非常低。期望通过这种方式,显著降低化学平衡精确解析中的软件使用成本,从而为大规模推广提供进一步的支持。本文介绍了该软件的基本原理和主要特点;通过3个复杂化学平衡实例,详细说明软件的使用方法以及注意事项。另外提供Android系统版本,免费使用。     

窗口因子分析算法的改进及带噪声HPLCDAD数据的解析

窗口因子分析(WFA)是渐进过程二维数据解析的有力工具, 但信号中的噪声对解析结果有较强的干扰作用. 误差分析表明抽象因子分析(AFA)保留的噪声对解析结果有很大的影响. 提出了一种改进的WFA算法, 并对模拟和实验HPLC-DAD数据进行了解析. 结果表明, 改进的算法能够很大程度地克服噪声的影响, 改善由噪声而导致的峰形畸变, 从而提高了WFA处理带噪声数据的能力.     

主成分回归法建立卷烟风格与组分的定量关系

为研究卷烟风格与卷烟化学成分之间的关系,应用主成分回归建立卷烟GC-MS数据与卷烟风格评吸值之间的定量模型.对于每种卷烟风格,均建立了4种候选模型,然后选取最佳者.通过最佳模型对测试集样品的30种风格进行预测,有23种风格的预测值与评吸值之间的平均绝对误差小于专家评吸时的最小计分单位,所以定量模型的预测结果可靠.此研究表明化学计量学方法在处理卷烟这种复杂体系时的可用性和有效性.这些定量模型可以作为专家评吸卷烟风格的辅助工具.在定量关系不明确的情况下,应当建立多个候选模型,然后从中选择最佳者.     

论化学平衡中的独立等量关系

物料平衡等式(MBE)、电荷平衡等式(CBE)和质子平衡等式(PBE)是化学平衡定量解析中的常用等量关系。本文从理论上证明了CBE可以由MBE导出,因此在计算中不是一个必不可少的独立条件。由于H~+来源的多样性,在涉及酸碱的化学平衡中,CBE比MBE的计算效率更高。这些结论与计算实践相一致,即在配位平衡、氧化还原平衡和沉淀平衡的计算中,MBE为主,CBE起辅助作用;在酸碱平衡计算中,CBE为主,MBE为辅。PBE也不是一个独立等量关系,而且仅适用于酸碱平衡,可以完全被效率更高的CBE代替。本研究明确了化学平衡中的独立等量关系,不仅有助于提高化学平衡定量解析的效率,而且使其理论结构更加简洁明晰。     

大气开放光路傅里叶变换红外光谱的定性分析

通过目标波段熵最小化(BTEM)和目标因子分析(TFA)两种化学计量学方法研究了大气开放光路傅里叶变换红外(OP/FT-IR)光谱,从多组分测量数据重建特定目标分子的光谱特征,以实现对大气这种复杂体系的定性分析。在牧场周围完成了5次连续OP/FT-IR光谱测量,将光谱按照测量时间顺序排列,获得5个数据矩阵作为研究对象。结果表明,BTEM和TFA两种方法均可从多组分光谱数据矩阵重建出目标分子的光谱特征,重建效果略有差异。TFA能够克服干扰,提取出目标分子的光谱特征,其重建光谱与相应的参考光谱高度相似。BTEM方法无需目标分子的参考光谱,目标函数最优解所对应的谱图就是纯组分光谱。本研究利用两种方法各自的优势,用化学计量学方法定性分析OP/FT-IR光谱,不仅将BTEM方法应用于OP/FT-IR光谱,而且比较这两种方法的应用,为实现多组分OP/FT-IR光谱定性分析提供了新思路。     

An improvement of window factor analysis for resolution of noisy HPLC-DAD data

Window factor analysis (WFA) is a powerful tool in analyzing evolutionary process. However, it was found that window factor analysis is much sensitive to the noise involved in original data matrix. An error analysis was done with the fact that the concentration profiles resolved by the conventional window factor analysis are easily distorted by the noise reserved by the abstract factor analysis (AFA), and a modified algorithm for window factor analysis was proposed. Both simulated and experimental HPLC-DAD data were investigated by the conventional and the improved methods. Results show that the improved method can yield less noise-distorted concentration profiles than the conventional method, and the ability for resolution of noisy data sets can be greatly enhanced.     

一种基于免疫识别的主因子数判断方法

根据免疫算法的基本思想,提出了一种基于免疫识别(IR)的主因子数判断方法.对模拟数据和HPLC-DAD数据的处理结果表明,IR比嵌入误差(IE)、因子指示函数(IND)和交叉验证(CV)更能有效地克服噪音的影响.当实际数据中的非线性和不等性方差噪音使其它方法失效时,IR仍能得到正确的主因子数.     

试论大学理科分析化学教材建设

从分析化学的理论体系与学科发展的角度出发,讨论了当前大学理科分析化学教材编写中存在的问题,探讨了分析化学教材的结构体系以及所应涵盖的章节内容.