[发明专利]一种染料纯度的快速检测方法

摘要

本发明公开了一种染料纯度的快速检测方法，本发明采用色谱-光谱联用得到参比染料溶液多波长色谱-光谱数据，经数据转化和降维，获取用于建模的有效成分光谱和其他组分(背景)光谱数据；然后采用斜投影方法，从不同浓度参比染料溶液的光谱数据中分别分离出与有效成分光谱和其他组分(背景)光谱对应的信号，并得到零浓度时的基础响应信号。结合参比染料纯度，建立分析模型。在实际测定中只需获取待测染料溶液的多波长紫外可见光谱数据，不再需要色谱分离，即可分离出有效成分和其他组分(背景)光谱，应用建立的模型即可求出待测染料纯度。本发明解决了直接光度分析对复杂混合体系无法准确定量问题，具有操作简单、快速，易于推广的优点。

主权项

一种染料纯度的快速检测方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：1.参比染料系列浓度染液的光谱采集选择与待检测染料对应的参比染料，配制一系列浓度，采用紫外‑可见光谱仪测量并记录光谱数据A；2.色谱‑光谱联用分离染料有效成分和其它组分从步骤1染料溶液中任取一份，在选定的色谱条件下进行高效液相色谱分析，同时采集其多波长紫外‑可见光强格式数据M，将光强格式数据转化成不同时间下多波长下的吸光度值M₁；选择某一波长对M₁作图，判断染料有效成分的峰位置，从M₁中分离得到染料有效成分光谱数据Z和其它组分光谱数据B；3.参比染料的纯度获取当参比染料纯度已知，直接记为x；若未知，可对M₁和Z求和后积分，计算染料有效成分的百分含量，即纯度x；4.染料中有效成分和其他组分的信号分离采用判断系统独立变量数方法确定Z、B的主成分数m，n；为降低计算强度，应用奇异值分解对光谱数据B进行降维，将数据中前n列选出作为其他组分(背景)光谱数据H；同样对Z降维，选取数据中m列数据作为有效成分光谱数据S；应用斜投影算子，E_S|H＝S(S^TP_H^⊥S)^‑1S^TP_H^⊥    (1)其中P_H^⊥＝Ι‑P_H＝Ι‑H(H^TH)^‑1H^T分别从不同浓度染液光谱A中分离出有效成分和其他组分的信号，记为ZF_a和BJ_b，同时得到零浓度时有效成分和其他组分的基础响应信号z_j和b_j；5.待测染料纯度分析取待测染料直接用水稀释后，采集其多波长紫外‑可见光谱数据，以D表示，应用斜投影算子，分别从D中分离出有效成分和其它组分的信号D_a和D_b，通过式(2)计算求得染料纯度y，$y=\frac{(D_a+z_j)/({\mathrm{ZF}}_a+z_j)x}{(D_a+z_j)/({\mathrm{ZF}}_a+z_j)x+(D_b+b_j)/({\mathrm{BJ}}_b+b_j)(1-x)}---\left(2\right)$式中：D_a和D_b分别为待测染液的有效成分和其它组分的信号；Z_a和Q_b分别为参比染液中有效成分和其他组分的信号；z_j和b_j为零浓度时有效成分和其他组分的基础响应信号；x为参比染料纯度。