專利名稱：一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種染料組分的測(cè)定方法，特別是一種利用不展開多波長(zhǎng)薄層掃描同時(shí)測(cè)定混合染料中被測(cè)組分的含量的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
染液中染料濃度變化影響到染色過程染料上染率的變化，進(jìn)而影響到染色效果。對(duì)染色過程染液濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反映染色狀態(tài)，以制定更合理的工作流程和配方。目前尚無染液中染料濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，這也是多年來紡織品精準(zhǔn)染色難有突破的主要原因之一。混合染料溶液中組分濃度的測(cè)定方法主要有分光光度法、薄層展開掃描法、高效液相色譜法等。薄層色譜(Thin Layer Chromatography, TLC)是一種快速、簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用廣泛的色譜分析方法。TLC應(yīng)用較多因?yàn)楸由V具有廉價(jià)、快速、微量、靈敏及操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于混合染料的薄層色譜的研究，國(guó)外已有不少報(bào)道，從六十年代初期，國(guó)外就將薄層色譜應(yīng)用于合成染料的分析。傳統(tǒng)的薄層色譜定量分析主要是將混合物點(diǎn)樣于硅膠板上，經(jīng)展開劑展開，對(duì)展開的被測(cè)物斑點(diǎn)用單波長(zhǎng)或者雙波長(zhǎng)薄層掃描儀進(jìn)行掃描分析。傳統(tǒng)的薄層掃描需要將混合物中的被測(cè)組分完全分離出來然后對(duì)被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行薄層掃描定量分析，展開劑的選擇成為傳統(tǒng)薄層定量分析的一個(gè)難點(diǎn)；采用單波長(zhǎng)或者雙波長(zhǎng)的薄層掃描采集到數(shù)據(jù)信息量較小導(dǎo)致了定量分析誤差較大。分光光度法適用被測(cè)組分間吸收光譜不重疊的測(cè)定，對(duì)于各組分吸收光譜相互重疊情況下測(cè)得誤差較大。高效液相色譜法存在分析時(shí)間長(zhǎng)、儀器昂貴、分析成本較高等缺點(diǎn)，在混合染料溶液分析中受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種準(zhǔn)確度高、成本低、方便快捷的混合染料溶液的不展開多波長(zhǎng)薄層色譜定量分析方法。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于包括以下步驟
A.制作染料各單組份點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程
Al.制備不同濃度的各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液將各單組份染料配制成不同濃度匕、b2、b3. . . by的單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液；
A2.獲取各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液的光譜數(shù)據(jù)將步驟Al中配制好的各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液點(diǎn)樣于硅膠板上，用多波長(zhǎng)薄層掃描儀掃描，采集各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)；
A3.轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式將上述步驟A2中所采集得的各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)由光強(qiáng)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)數(shù)據(jù)；
A4.求和得SKS值將步驟A3中所得的每個(gè)波長(zhǎng)下的KS值求和，得到SKS值；
A5.制作染料各單組份的點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程根據(jù)各單組份染料的點(diǎn)樣量和SKS值制作染料各單組份的點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程；該線性方程為y=ax+b，其中，x為點(diǎn)樣量，Y為SKS值，a和b均為常數(shù)。B.混合染料溶液中各單組份含量的測(cè)定
B1.獲取混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)將混合染料溶液點(diǎn)樣于硅膠板上，應(yīng)用多波長(zhǎng)薄層掃描儀掃描混合染料溶液，將掃描保存的光強(qiáng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)作為混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)Z ；
B2.獲取各單組份的背景光譜數(shù)據(jù)及光譜數(shù)據(jù)將步驟A3中得到的各單組份染料的KS函數(shù)數(shù)據(jù)作圖，獲取各單組份染料的背景光譜數(shù)據(jù)Y及各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)X ；
B3.計(jì)算混合染料溶液中各單組份的SKS值結(jié)合斜投影算子，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)分離分析，將步驟BI中所得的光譜數(shù)據(jù)Z和步驟B2中所得的光譜數(shù)據(jù)X和背景光譜數(shù)據(jù)
Y導(dǎo)入斜投影算子算法程序中，計(jì)算混合染料溶液中各單組份的SKS值；
B4.計(jì)算混合染料溶液中各單組份的含量將步驟B3中得到的混合染料溶液中各單組份的SKS值分別代入步驟A中所得到的染料各單組份的點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程中求得混合染料中各單組份的含量。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是步驟Al中所述的制備不同濃度的各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液為對(duì)含有被測(cè)物組分^和a2的混合染料溶液，分別將只含有被測(cè)組分B1或a2的單組份染料配制成不同濃度匕、b2、b3、b4、b5的單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液。步驟BI中所述的獲取混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)為將含有被測(cè)組分B1和a2的混合染料溶液I點(diǎn)樣于硅膠板上，應(yīng)用多波長(zhǎng)薄層掃描儀掃描待測(cè)混合染料溶液I得到混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)Z I。步驟B2中所述的獲取背景光譜數(shù)據(jù)及被測(cè)組分的光譜數(shù)據(jù)為被測(cè)組分ai的背景光譜數(shù)據(jù)Y2和被測(cè)組分a2的背景光譜數(shù)據(jù)Y1、獲取被測(cè)組分ai的光譜數(shù)據(jù)X1和被測(cè)組分a2的光譜數(shù)據(jù)X2。步驟B2中所述的各單組份染料的背景光譜數(shù)據(jù)Y是指所選出的光譜數(shù)據(jù)中不含有被測(cè)組分的光譜數(shù)據(jù)。步驟B2中所述的各單組份染料的背景光譜數(shù)據(jù)Y的獲取步驟為對(duì)被測(cè)組分以外的任一單組份的KS函數(shù)數(shù)據(jù)中的相應(yīng)波長(zhǎng)下的KS值作圖，選取圖上最高點(diǎn)那列的數(shù)據(jù)作為被測(cè)組分的背景光譜數(shù)據(jù)Y，此列數(shù)據(jù)不含有被測(cè)組分。步驟B2中所述的各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)X是指所選出的光譜數(shù)據(jù)中只含有被測(cè)組分而不含有其他組分的光譜數(shù)據(jù)。_步驟B2中所述的各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)X的獲取步驟為對(duì)被測(cè)組分的KS函數(shù)數(shù)據(jù)中的相應(yīng)波長(zhǎng)下的KS值作圖，圖上最高點(diǎn)那列的數(shù)據(jù)表示被測(cè)組分純度最高、不含有其他組分，選取此列數(shù)據(jù)作為被測(cè)組分光譜數(shù)據(jù)X。步驟A3和步驟BI中所述的轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)數(shù)據(jù)為應(yīng)用KS= (ones(sizeab)-Refe). ~2./(2*Refe)將光譜數(shù)據(jù)由光強(qiáng)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)形式的數(shù)據(jù)格式，其中，Refe為采用多波長(zhǎng)掃描儀所采集的反射光強(qiáng)數(shù)據(jù)；sizeab為根據(jù)被測(cè)組分的吸收波長(zhǎng)從采集的反射光強(qiáng)數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)的維數(shù)；oneS根據(jù)吸收波長(zhǎng)范圍將采集的反射光強(qiáng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成全是I的矩陣。步驟B3 中所述的斜投影算子為 Es1h=S(StPiZS)-1St P/，P/=I_ Ph=1-H(HtH)^1Ht,其中，上標(biāo)T代表矩陣的轉(zhuǎn)置；1為與Ph維數(shù)相同的單位矩陣；Es|H為斜投影算子；S為被測(cè)變量的向量張成的子空間為不含被測(cè)變量的向量張成的相鄰子空間；PH為沿著子空間H到子空間S的投影算子。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明之一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法與現(xiàn)有的混合染料溶液中組分濃度的測(cè)定方法相比，具有以下有益效果1.定量分析誤差小、準(zhǔn)確度高
本發(fā)明直接將待測(cè)混合染料溶液點(diǎn)樣于硅膠板上，應(yīng)用多波長(zhǎng)薄層掃描儀對(duì)不展開的待測(cè)混合染料斑點(diǎn)進(jìn)行薄層掃描采集掃描數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)在Matlab平臺(tái)上結(jié)合斜投影算子基本理論及其在信號(hào)分離中的應(yīng)用進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理以獲得待測(cè)混合染料中被測(cè)組分的含量，完成混合染料溶液中被測(cè)組分的定量分析，采集的數(shù)據(jù)量豐富，各組分吸收光譜無相互重疊現(xiàn)象，本發(fā)明定量分析誤差小、準(zhǔn)確度高。2.成本低、方便快捷
本發(fā)明采用多波長(zhǎng)薄層掃描儀對(duì)待測(cè)混合染料溶液直接進(jìn)行掃描采集數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過數(shù)據(jù)計(jì)算處理以獲得待測(cè)混合染料中被測(cè)組分的含量，無需將待測(cè)混合染料溶液在展開劑中展開，解決了傳統(tǒng)方法中需要將混合物中的被測(cè)組分完全分離出來后才對(duì)被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行薄層掃描定量分析的問題，測(cè)得的數(shù)據(jù)較傳統(tǒng)方法的薄層分析的結(jié)果準(zhǔn)確，同時(shí)本方法對(duì)于薄層定量分析更加方便、快捷，本發(fā)明無需展開劑，縮短了分析時(shí)間，節(jié)約了成本。3.方法簡(jiǎn)單、便于推廣使用
本發(fā)明先用純樣品染液制備染料單組份濃度與SKS的線性方程，再用多波長(zhǎng)薄層掃描儀對(duì)待測(cè)混合染料溶液直接進(jìn)行掃描采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理完成混合染料溶液中被測(cè)組分的定量分析，無需經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的復(fù)雜操作，本發(fā)明可以用于印染工業(yè)中對(duì)于染料溶液的快速定量分析，方法簡(jiǎn)單，操作方便，便于推廣使用。下面，結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說明。


圖1:本發(fā)明的步驟流程圖，
圖2 :本發(fā)明中的斜投影原理圖，
圖3 :本實(shí)施例中的陽離子黃X-5GL的光譜圖，
圖4 :本實(shí)施例中的陽離子黃X-8GL的光譜圖。圖2中各標(biāo)號(hào)為1-被測(cè)物光譜，2-斜投影輸出，3-混合樣品光譜。圖3和圖4中的橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng)(nm)、縱坐標(biāo)表示吸光度，①為陽離子黃X-5GL的光譜圖、②為陽離子黃X-8GL的光譜圖。
具體實(shí)施例方式一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，所述的混合染料溶液中含有陽離子黃X-5GL和陽離子黃X-8GL，現(xiàn)需要分別測(cè)定混合染料溶液中陽離子黃X-5GL和陽離子黃X-8GL的含量，包括以下步驟
A.制作染料各單組份點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程
Al.制備不同濃度的各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液
All.準(zhǔn)確稱取O. 1250g的陽離子黃X-5GL，用蒸餾水溶解后移至250mL容量瓶中，用蒸餾水定容，配制成濃度為O. 5g/L的陽離子黃X-5GL標(biāo)準(zhǔn)母液，準(zhǔn)確移取陽離子黃X-5GL標(biāo)準(zhǔn)母液2. OmL,4. OmL,6. OmL,8. OmLUO. OmL分別置于IOmL容量瓶中，用蒸餾水定容，分別配制成濃度為O.1g/L、0. 2g/L、0. 3g/L、0. 4g/L、0. 5g/L的陽離子黃X-5GL的單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液。A12.準(zhǔn)確稱取O. 1250g的陽離子黃X-8GL，用蒸餾水溶解后移至250mL容量瓶中，用蒸餾水定容，配制成濃度為O. 5g/L的陽離子黃X-8GL標(biāo)準(zhǔn)母液，準(zhǔn)確移取陽離子黃X-8GL標(biāo)準(zhǔn)母液2. OmL,4. OmL,6. OmL,8. OmLUO. OmL分別置于IOmL容量瓶中，用蒸餾水定容，分別配制成濃度為O.1g/L、0. 2g/L、0. 3g/L、0. 4g/L、0. 5g/L的陽離子黃X-8GL的單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液。A2.獲取各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液的光譜數(shù)據(jù)
A21.準(zhǔn)備多波長(zhǎng)薄層掃描儀該多波長(zhǎng)薄層掃描儀包括光源、光纖探頭、光譜儀、電移臺(tái)，并設(shè)置多波長(zhǎng)薄層掃描儀的參數(shù)為光譜積分時(shí)間為50ms、平均次數(shù)為4、掃描積分間隔時(shí)間200ms、掃描速度為200st印/S。A22.用微量進(jìn)樣器分別移取步驟All中所得的濃度為O.1g/L、0. 2g/L、0. 3g/L、O. 4g/L、0. 5g/L的陽離子黃X-5GL的單組份標(biāo)準(zhǔn)溶液5uL點(diǎn)樣于G型高效硅膠板上，晾干形成點(diǎn)樣斑點(diǎn)，將多波長(zhǎng)薄層掃描儀光纖探頭置于陽離子黃X-5GL在G型高效娃膠板上的點(diǎn)樣斑點(diǎn)上進(jìn)行“弓”形二維移動(dòng)方式掃描，獲取陽離子黃X-5GL的光譜數(shù)據(jù)，確定吸收波長(zhǎng)范圍，參見圖3。A23.用微量進(jìn)樣器分別移取步驟A12中所得的濃度為O.1g/L、0. 2g/L、0. 3g/L、
O.4g/L、0. 5g/L的陽離子黃X-8GL的單組份標(biāo)準(zhǔn)溶液5uL點(diǎn)樣于G型高效硅膠板上，晾干形成點(diǎn)樣斑點(diǎn)，將多波長(zhǎng)薄層掃描儀光纖探頭置于陽離子黃X-8GL在G型高效娃膠板上的點(diǎn)樣斑點(diǎn)上進(jìn)行“弓”形二維移動(dòng)方式掃描，獲取陽離子黃X-8GL的光譜數(shù)據(jù)，確定吸收波長(zhǎng)范圍，參見圖4。其中，上述用多波長(zhǎng)薄層掃描儀掃描得到的數(shù)據(jù)中有一部分?jǐn)?shù)據(jù)是空白數(shù)據(jù)，根據(jù)波長(zhǎng)范圍可以在掃描數(shù)據(jù)中選擇所需要的數(shù)據(jù)，這樣數(shù)據(jù)量就減少使得計(jì)算量減小。A3.轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式
A31.上述步驟A2中所采集得的光譜數(shù)據(jù)為光強(qiáng)的數(shù)據(jù)格式，應(yīng)用KS= (ones(sizeab)-Refe). ~2. /(2*Refe)將步驟A22中所采集得的陽離子黃X-5GL的光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)形式的數(shù)據(jù)格式，得到陽離子黃X-5GL的KS值。A32.上述步驟A2中所采集得的光譜數(shù)據(jù)為光強(qiáng)的數(shù)據(jù)格式，應(yīng)用KS= (ones(sizeab)-Refe). ~2. /(2*Refe)將步驟A22中所采集得的陽離子黃X-8GL的光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)形式的數(shù)據(jù)格式，得到陽離子黃X-8GL的KS值。所述的KS= (ones (sizeab) -Refe). '2. / (2*Refe)中Refe 為采用多波長(zhǎng)掃描儀所采集的反射光強(qiáng)數(shù)據(jù)；sizeab為根據(jù)被測(cè)組分的吸收波長(zhǎng)從采集的反射光強(qiáng)數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)的維數(shù)；ones根據(jù)吸收波長(zhǎng)范圍將采集的反射光強(qiáng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成全是I的矩陣。A4.求和得 SKS 值
A41.應(yīng)用Sum(Sum(KS))求得陽離子黃X-5GL點(diǎn)樣斑點(diǎn)的SKS值，即將步驟A31中所得的每個(gè)波長(zhǎng)下的陽離子黃X-5GL的KS值求和，求得陽離子黃X-5GL各點(diǎn)樣斑點(diǎn)的點(diǎn)樣量的SKS值，參見表I。
A42.應(yīng)用sum (sum (KS))求得陽離子黃X-8GL點(diǎn)樣斑點(diǎn)的SKS值，即將步驟A32中所得的每個(gè)波長(zhǎng)下的陽離子黃X-8GL的KS值求和，陽離子黃X-8GL各點(diǎn)樣斑點(diǎn)的點(diǎn)樣量的SKS值，參見表I。A5.制作染料各單組份的點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程
A51.根據(jù)陽離子黃X-5GL的單組份標(biāo)準(zhǔn)溶液的不同點(diǎn)樣量和所求得的陽離子黃X-5GL的SKS值做陽離子黃X-5GL的點(diǎn)樣量和SKS值的線性方程，該線性方程為y=ax+b，參見表2。 A52.根據(jù)陽離子黃X-8GL的單組份標(biāo)準(zhǔn)溶液的不同點(diǎn)樣量和所求得的陽離子黃X-8GL的SKS值做陽離子黃X-8GL的點(diǎn)樣量和SKS值的線性方程，該線性方程為y=ax+b，參見表2。所述的該線性方程y=ax+b中x為點(diǎn)樣量，y為SKS值，a和b均為常數(shù)。B.混合染料溶液中各單組份含量的測(cè)定
B1.獲取混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)
為了能更有效的說明本發(fā)明中所采用的定量分析方法的定量分析的效果及準(zhǔn)確度，本實(shí)施例中的混合染料溶液為自己配制的已知各組分理論含量值的混合染料溶液。Bll.混合染料溶液I的配制準(zhǔn)確移取濃度為O. 5g/L的陽離子黃X-5GL標(biāo)準(zhǔn)母液5mL和濃度為O. 5g/L的陽離子黃X-8GL標(biāo)準(zhǔn)母液4mL于IOmL容量瓶中，用蒸餾水定容，定容后的陽離子黃X-5GL的濃度為O. 25g/L、陽離子黃X-8GL的濃度為O. 20g/L，儲(chǔ)存作為混合染料溶液I使用。B12.混合染料溶液II的配制準(zhǔn)確移取濃度為O. 5g/L的陽離子黃X-5GL標(biāo)準(zhǔn)母液4mL和濃度為O. 5g/L的陽離子黃X-8GL標(biāo)準(zhǔn)母液5mL于IOmL容量瓶中，用蒸餾水定容，定容后的陽離子黃X-5GL的濃度為O. 20g/L、陽離子黃X-8GL的濃度為O. 25g/L，儲(chǔ)存作為混合染料溶液II使用。B13.混合染料溶液I和混合染料溶液II的光譜數(shù)據(jù)的獲取用微量進(jìn)樣器將配制好的混合染料溶液I和混合染料溶液II分別移取5uL點(diǎn)樣于G型高效硅膠板上，晾干形成點(diǎn)樣斑點(diǎn)，將G型高效硅膠板上的點(diǎn)樣斑點(diǎn)置于光纖探頭下，設(shè)置好薄層掃描參數(shù)，用光纖探頭對(duì)點(diǎn)樣斑點(diǎn)進(jìn)行“弓”型掃描，保存掃描采集的數(shù)據(jù)，將保存的數(shù)據(jù)在matlab平臺(tái)上應(yīng)用KS= (ones (sizeab)-Refe). ~2./(2*Refe)將光強(qiáng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)作為混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后得到混合染料溶液I的光譜數(shù)據(jù)Z ,、混合染料溶液II的光譜數(shù)Z IIt)B2.獲取測(cè)混合染料溶液I或混合染料溶液II中各單組份的背景光譜數(shù)據(jù)及光譜數(shù)據(jù)
各單組份的背景光譜數(shù)據(jù)是指不含被測(cè)組分的光譜數(shù)據(jù)，如需要測(cè)混合染料溶液I或混合染料溶液II中陽離子黃X-5GL的含量則只需將陽離子黃X-8GL的光譜數(shù)據(jù)作為背景光譜數(shù)據(jù)，如需要測(cè)混合染料溶液I或混合染料溶液II中陽離子黃X-8GL的含量則只需將陽離子黃X-5GL的光譜數(shù)據(jù)作為背景光譜數(shù)據(jù)。各單組份的光譜數(shù)據(jù)是指所選出的光譜數(shù)據(jù)中只含有被測(cè)組分的光譜數(shù)據(jù)而不含有其他組分的光譜數(shù)據(jù)。B21.陽離子黃X-5GL的背景光譜數(shù)據(jù)Υ(χ_8α)的獲取將步驟Α32中所得的陽離子黃X-8GL的KS值，對(duì)KS值中的數(shù)據(jù)作圖得到的是陽離子黃X-8GL的光譜曲線圖，圖上最高點(diǎn)列是表示不含有組分陽離子黃X-5GL，選出此列的數(shù)據(jù)作為陽離子黃X-5GL的背景光譜
的數(shù)據(jù)Y (x-8GL)oB22.陽離子黃X-5GL的光譜數(shù)據(jù)X α_5α)的獲取將A31中得到的陽離子黃X-5GL的KS值，對(duì)KS值中的數(shù)據(jù)作圖得到的是陽離子黃X-5GL的波長(zhǎng)和KS值的光譜曲線圖，圖上所對(duì)應(yīng)的最高點(diǎn)列是表示組分陽離子黃X-5GL最純的、不含有組分陽離子黃X-8GL，此列的數(shù)據(jù)選出作為陽離子黃X-5GL的光譜數(shù)據(jù)X
(X-5GL)0Β23.陽離子黃X-8GL的背景光譜數(shù)據(jù)1_5(^的獲取采用與步驟Β21的相同方法，將Α31中得到的陽離子黃X-5GL的KS值作圖得到陽離子黃X-8GL的背景光譜數(shù)據(jù)Υα_5α)。Β24.陽離子黃X-8GL的光譜數(shù)據(jù)X (X_8GL)的獲取采用與步驟B22的相同方法，將步驟A32中所得的陽離子黃X-8GL的KS值作圖得到陽離子黃X-8GL的光譜數(shù)據(jù)X α_8α)。Β3.計(jì)算混合染料溶液I或混合染料溶液II中各單組份的SKS值
Β31.計(jì)算混合染料溶液I中陽離子黃X-5GL的SKS值將步驟Β13中所得的混合染料溶液I的光譜數(shù)據(jù)Z I和步驟Β21中所得的陽離子黃X-5GL的背景光譜數(shù)據(jù)Y (X_8GL)以及步驟B22中所得的陽離子黃X-5GL的光譜數(shù)據(jù)Χ(χ_5α)帶入斜投影算子算法程序中求出混合染料溶液中陽離子黃X-5GL的SKS值。Β32.計(jì)算混合染料溶液I中陽離子黃X-8GL的SKS值將步驟Β13中所得的混合染料溶液I的光譜數(shù)據(jù)ζ I和步驟Β23中所得的陽離子黃X-8GL的背景光譜數(shù)據(jù)Y (X_5GL)以及步驟B24中所得的陽離子黃X-8GL的光譜數(shù)據(jù)Xm)帶入斜投影算子算法程序中求出混合染料溶液中陽離子黃X-8GL的SKS值。B33.計(jì)算混合染料溶液II中陽離子黃X-5GL的SKS值將步驟B13中所得的混合染料溶液II的光譜數(shù)據(jù)z U和步驟B21中所得的陽離子黃X-5GL的背景光譜數(shù)據(jù)Y (X_8GL)以及步驟B22中所得的陽離子黃X-5GL的光譜數(shù)據(jù)Χ(χ_5α)帶入斜投影算子算法程序中求出混合染料溶液中陽離子黃X-5GL的SKS值。 Β34.計(jì)算混合染料溶液II中陽離子黃X-8GL的SKS值將步驟Β13中所得的混合染料溶液II的光譜數(shù)據(jù)ζ π和步驟Β23中所得的陽離子黃X-8GL的背景光譜數(shù)據(jù)Y (X_5GL)以及步驟B24中所得的陽離子黃X-8GL的光譜數(shù)據(jù)Xm)帶入斜投影算子算法程序中求出混合染料溶液中陽離子黃X-8GL的SKS值。上述所述的斜投影算子為Es1h=S (StPh丄 S) ^1St Ph' P/=I_ Ph=1-H (HtH) -1Ht，其中，上標(biāo)T代表矩陣的轉(zhuǎn)置；1為與Ph維數(shù)相同的單位矩陣；Es|H為斜投影算子4為被測(cè)變量的向量張成的子空間為不含被測(cè)變量的向量張成的相鄰子空間；PH為沿著子空間H到子空間S的投影算子。B4.計(jì)算混合染料溶液中各單組份的含量
B41.計(jì)算混合染料溶液I中陽離子黃X-5GL的含量將步驟B31中計(jì)算得的混合染料溶液I中陽離子黃X-5GL的SKS值帶入步驟A51中所得的陽離子黃X-5GL的點(diǎn)樣量和SKS值的線性方程y=ax+b中，計(jì)算得到混合染料溶液I中陽離子黃X-5GL的含量，參見表3。B42.計(jì)算混合染料溶液I中陽離子黃X-8GL的含量將步驟B32中計(jì)算得的混合染料溶液I中陽離子黃X-8GL的SKS值帶入步驟A52中所得的陽離子黃X-8GL的點(diǎn)樣量和SKS值的線性方程y=ax+b中，計(jì)算得到混合染料溶液I中陽離子黃X-8GL的含量，參見表30B43.計(jì)算混合染料溶液II中陽離子黃X-5GL的含量將步驟B33中計(jì)算得的混合染料溶液II中陽離子黃X-5GL的SKS值帶入步驟A51中所得的陽離子黃X-5GL的點(diǎn)樣量和SKS值的線性方程y=ax+b中，計(jì)算得到混合染料溶液II中陽離子黃X-5GL的含量，參見表3。B44.計(jì)算混合染料溶液II中陽離子黃X-8GL的含量將步驟B34中計(jì)算得的混合染料溶液II中陽離子黃X-8GL的SKS值帶入步驟A52中所得的陽離子黃X-8GL的點(diǎn)樣量和SKS值的線性方程y=ax+b中，計(jì)算得到混合染料溶液II中陽離子黃X-8GL的含量，參見表3。表1:陽離子黃X-5GL和陽離子黃X-8GL的點(diǎn)樣量的SKS值
權(quán)利要求
1.一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于包括以下步驟 A.制作染料各單組份點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程 Al.制備不同濃度的各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液將各單組份染料配制成不同濃度匕、b2、b3. . . by的單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液； A2.獲取各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液的光譜數(shù)據(jù)將步驟Al中配制好的各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液點(diǎn)樣于硅膠板上，用多波長(zhǎng)薄層掃描儀掃描，采集各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)； A3.轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式將上述步驟A2中所采集得的各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)由光強(qiáng)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)數(shù)據(jù)； A4.求和得SKS值將步驟A3中所得的每個(gè)波長(zhǎng)下的KS值求和，得到SKS值； A5.制作染料各單組份的點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程根據(jù)各單組份染料的點(diǎn)樣量和SKS值制作染料各單組份的點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程；該線性方程為y=ax+b，其中，χ為點(diǎn)樣量，Y為SKS值，a和b均為常數(shù)； B.混合染料溶液中各單組份含量的測(cè)定 B1.獲取混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)將混合染料溶液點(diǎn)樣于硅膠板上，應(yīng)用多波長(zhǎng)薄層掃描儀掃描混合染料溶液，將掃描保存的光強(qiáng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)作為混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)Z ； B2.獲取各單組份的背景光譜數(shù)據(jù)及光譜數(shù)據(jù)將步驟A3中得到的各單組份染料的KS函數(shù)數(shù)據(jù)作圖，獲取各單組份染料的背景光譜數(shù)據(jù)Y及各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)X ； B3.計(jì)算混合染料溶液中各單組份的SKS值結(jié)合斜投影算子，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)分離分析，將步驟BI中所得的光譜數(shù)據(jù)Z和步驟B2中所得的光譜數(shù)據(jù)X和背景光譜數(shù)據(jù)Y導(dǎo)入斜投影算子算法程序中，計(jì)算混合染料溶液中各單組份的SKS值； B4.計(jì)算混合染料溶液中各單組份的含量將步驟B3中得到的混合染料溶液中各單組份的SKS值分別代入步驟A中所得到的染料各單組份的點(diǎn)樣量與SKS值的線性方程中求得混合染料中各單組份的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于步驟Al中所述的制備不同濃度的各單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液為對(duì)含有被測(cè)物組分B1和a2的混合染料溶液，分別將只含有被測(cè)組分^或&2的單組份染料配制成不同濃度匕、!^、!^、!^、、的單組份標(biāo)準(zhǔn)染料溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于步驟BI中所述的獲取混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)為將含有被測(cè)組分&1和&2的混合染料溶液I點(diǎn)樣于硅膠板上，應(yīng)用多波長(zhǎng)薄層掃描儀掃描待測(cè)混合染料溶液I得到混合染料溶液的光譜數(shù)據(jù)Z I。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于步驟B2中所述的獲取背景光譜數(shù)據(jù)及被測(cè)組分的光譜數(shù)據(jù)為被測(cè)組分^的背景光譜數(shù)據(jù)Y2和被測(cè)組分a2的背景光譜數(shù)據(jù)Y1、獲取被測(cè)組分的光譜數(shù)據(jù)X1和被測(cè)組分a2的光譜數(shù)據(jù)X2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于步驟B2中所述的各單組份染料的背景光譜數(shù)據(jù)Y是指所選出的光譜數(shù)據(jù)中不含有被測(cè)組分的光譜數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于步驟B2中所述的各單組份染料的背景光譜數(shù)據(jù)Y的獲取步驟為對(duì)被測(cè)組分以外的任一單組份的KS函數(shù)數(shù)據(jù)中的相應(yīng)波長(zhǎng)下的KS值作圖，選取圖上最高點(diǎn)那列的數(shù)據(jù)作為被測(cè)組分的背景光譜數(shù)據(jù)Y，此列數(shù)據(jù)不含有被測(cè)組分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于步驟B2中所述的各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)X是指所選出的光譜數(shù)據(jù)中只含有被測(cè)組分而不含有其他組分的光譜數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于步驟B2中所述的各單組份染料的光譜數(shù)據(jù)X的獲取步驟為對(duì)被測(cè)組分的KS函數(shù)數(shù)據(jù)中的相應(yīng)波長(zhǎng)下的KS值作圖，圖上最高點(diǎn)那列的數(shù)據(jù)表示被測(cè)組分純度最高、不含有其他組分，選取此列數(shù)據(jù)作為被測(cè)組分光譜數(shù)據(jù)X。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于步驟A3和步驟BI中所述的轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)數(shù)據(jù)為應(yīng)用KS= (ones (sizeab)-Refe). ~2. /(2*Refe)將光譜數(shù)據(jù)由光強(qiáng)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成KS函數(shù)形式的數(shù)據(jù)格式，其中，Refe為采用多波長(zhǎng)掃描儀所采集的反射光強(qiáng)數(shù)據(jù)；sizeab為根據(jù)被測(cè)組分的吸收波長(zhǎng)從采集的反射光強(qiáng)數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)的維數(shù)；ones根據(jù)吸收波長(zhǎng)范圍將采集的反射光強(qiáng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成全是I的矩陣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，其特征在于步驟 B3 中所述的斜投影算子為 Es1h=S (StPhIS)-1St P/，P/=I_ Ph=1-H (HtH) It，其中，上標(biāo)T代表矩陣的轉(zhuǎn)置；1為與Ph維數(shù)相同的單位矩陣；Es|h為斜投影算子；S為被測(cè)變量的向量張成的子空間為不含被測(cè)變量的向量張成的相鄰子空間；PH為沿著子空間H到子空間S的投影算子。
全文摘要
一種混合染料溶液中組分含量的測(cè)定方法，涉及一種染料組分的測(cè)定方法，本發(fā)明先用單組份樣品染料制作染料單組份點(diǎn)樣量與SKS的線性方程，然后將待測(cè)混合染料溶液點(diǎn)樣于硅膠板上，采用多波長(zhǎng)薄層掃描儀進(jìn)行掃描采集數(shù)據(jù)，在Matlab平臺(tái)上結(jié)合斜投影算子對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)分離分析，完成混合染料溶液中被測(cè)組分的定量分析。本法無需將待測(cè)混合染料溶液在展開劑中展開，無需展開劑，節(jié)約了成本，采集的數(shù)據(jù)量豐富，定量分析誤差小，分析方便快捷。
文檔編號(hào)G01N30/95GK103018393SQ20121052388
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者葛軍, 姚志湘, 粟暉, 劉柳 申請(qǐng)人:廣西工學(xué)院