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色谱法作为常用的分离、分析手段广泛应用于大气、水质、土壤、生物、食品、环境污染物等方面的监测。但常碰到一些即使改变色谱条件也难以分离的重叠色谱峰问题,严重制约了检测及研究工作的进行。本课题首次把卡尔曼滤波和岭回归计算数学应用于二甲苯异构体的分析,研究了在一定的实验条件下,实现对二甲苯异构体(邻、间、对二甲苯)色谱重叠峰解析的方法,从而,采用通用型色谱柱在简单的色谱条件下便能对二甲苯异构体三组分及其它一些难分离物质对多组分进行同时定量测定。 在计算化学中,往往实验数据差别似乎不大,但结果则可能相差甚远。因此,本文首先研究了影响色谱信号稳定性的诸多条件,以确保数据良好的重复性。试验表明,电压稳定度要高,即采用高精度稳压电源;还需采用单泵输送流动相,减少双泵的异动几率;试验溶液现配现用,且注意盖盖密封,最好不要放置过夜,以免挥发,造成浓度改变。 实验数据由岛津6A液相色谱仪、N2000色谱数据工作站、数据采集软件进行采集,用本文编写的数据整合程序整合成各种数据矩阵,连同编辑好的浓度数据矩阵代入作者研制的卡尔曼滤波程序及岭回归程序系统进行计算。由于色谱条件波动造成各组分色谱峰保留时间的微小变化在所难免,为确保数据采集的准确性,本文对数据采集进行了时间参照基准点选择和采样点范围及间隔选择的研究,研究出了准确的采集条件,最大程度地减少系统波动对分析结果的影响。实验表明,参照点位置应是接近待测组分色谱峰或甚至就是某个重叠不太严重的待测组分色谱峰峰尖所对应的时间均可,且数据选取在整个待测组分色谱峰范围内,对重叠峰的解析有利。 文中以二甲苯体系中邻二甲苯的保留时间为参照标准进行读取数据,在计算机上运用卡尔曼滤波法和岭回归法进行运算。计算结果显示各合成样的相对误差小于8%,回收样品的平均回收率达91~106%,重叠峰的解析取得令人满意的效果。