多元校正法测定混合色素

1、实验三多元校正分光光度法同时测定混合色素.目的1.了解矢量数据的获取方法及其在多组分测定中的应用。2.了解计算机技术及化学计量学基本方法在波谱解析中的应用。二.原理食用合成色素是饮料等食品中的常用添加剂，但合成色素具有一定的毒性，过量使用有害健康。因此，色素的分析对食品工业具有重要意义。由于色素对可见光有较强吸收，故分光光度法是测定色素的基本方法。但当有多种色素同时存在时，通常要借助薄层层析等方法使各组分分离后，才能进行定量测定。这使得测定步骤十分烦琐。化学计量学方法为混合色素不经分离进行准确地同时测定提供了可能。设有nc个组分同时存在，配制一组已知样本共ns个溶液，其浓度矩阵为csCncxn

2、s，在nw个波长下测得吸光度矩阵Anw林。根据朗伯一比耳定律有：(1)其中Knwxnc为吸光度矩阵，根据最小二乘法原理可求出各组分的纯物种谱，即Knwxnc矩阵：K=ATt（CCt尸（2）式（2）中t和-1分别表示该矩阵的转置和逆。对于一个或一组未知样，同样在nw个相同波长下测定后，可用最小二乘法根据下式求出未知物的浓度。w三.仪器与试剂1.仪器722分光光度仪、Agilent8453UV-VIS分光光度仪容量瓶：50ml6个移液管：5ml4支2.试剂2.1胭脂红溶液（120mg/L）:称取0.120g胭脂红用纯水溶解后定容至1L。2.2柠檬黄溶液（100mg/L）：配制方法参考2.1。2.3

3、日落黄溶液（100mg/L）：配制方法参考2.1。2.4HC1（0.1mol/L）:量取16.6mL盐酸（A.R.）用纯水定容至2000mL。四.实验部分1.混合色素的测定要求同学根据下列提示，自己设计实验步骤，并测定三份未知混合样。测定食用色素的吸光度，必须控制pH值，建议控制酸度为CHCl=0.01molL-1(pH=2.0)。在酸性条件下，三种色素的最大吸收波长和吸光系数的参考值如下：胭脂红日落黄柠檬黄九max/nm510480400K/(Lg-1cm-i)203133标准溶液建议配制6份。每份溶液中各组分的含量应线性不相关，所测得吸光度值o.ll为宜。具体步骤为：分别吸三种色素储备液若

4、干毫升，加入5.0mL0.10molL-i的HC1,定容至50mL。每次标准溶液的吸取量填入表1。表l.标准溶液的组成(即C矩阵)样品号123456胭脂红2421015日落黄5862112柠檬黄3393382.模拟实验：吸收光谱通常用洛仑兹函数来模拟，当第j个组分存在时，吸光度的计算公式如下：(4)式中九0j:第j组分的最大吸收波长；:第i个波长；kma.:波长为心时的吸光系数，即最大吸光系数；max,j0片：第j个组分的含量(g/L);bj：调节峰宽的参数；b值越大，峰越窄。当三组分同时存在时，则有:也(皿Ae为测量误差。产生Ae的方法如下：随机误差法：AE=(0.5-random)xDRa

5、ndom为01间的随机数，D为吸光度的随机波动范围，取D=0.004较合适。MontoCarlo法:A=%戸云眄)I.r2为01间的随机数。该方法获得的误差符合正态分布N(0,&)，标准差ca取0.0020.003较合适。真实误差法：在(2)法的基础上，考虑到吸光度A的标准偏差随A的增大而增大，但透光率的标准差一般为常数，两者关系为_0.434ot_0.434ot可取年=0.002。根据以上方法，可获得标准样本集和未知样本集的吸光度矩阵。五.数据处理胭脂红14.89.64.6242.412日落黄1016124224柠檬黄66186616数据分析前RSE胭脂红为39.109，明显偏大，判断胭脂红

6、在某个样品溶液的配制中存在问题，轮换提出一个样本交叉验证法处理后发现样本1浓度应为14.8mg/L，实浓度为4.8mg/L，少加入了5mL胭脂红。修正后，数据如下：胭脂红4.89.64.6242.412日落黄1016124224柠檬黄661866163900.2730.350.5920.2970.3820.54000.3060.390.6640.3360.4230.5644100.3320.4240.7290.3670.4590.6164200.3550.4550.7780.4010.4830.6634300.3720.4810.8070.4290.5090.6894400.3950.5220

7、.8250.4530.5540.6974500.4180.5750.8190.4930.6190.6844600.4340.6270.7750.5380.6710.6434700.450.680.730.5930.730.6014800.4480.7090.6470.6440.7470.5424900.4140.6830.530.6680.6970.4685000.3870.6580.4560.6840.6490.425100.3490.6040.3930.6780.5810.3895200.2730.4820.30.6120.4040.3335300.1660.3080.1760.5170.2060.2665400.10.1940.0990.4110.0920.205RSDRSE胭脂红RSE日落黄RSE柠檬黄0.00220.912.4350.342:.B:.40.1Spectraplotwavelengthj.741_1_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_i_|3B04CO42C-44C-4604B0500520540Sample1