子空间夹角结合时间序列分析判定反应终点-论文.pdf

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1、第42卷第12期广州化工Vo1．42No．122014年6月GuangzhouChemicalIndustryJun．2014子空间夹角结合时间序列分析判定反应终点高育新，孙阔(廊坊市环境保护局，河北廊坊065000)摘要：拉曼光谱经过基线校正处理后，运用子空间模式识别原理，反应物水杨酸、醋酸酐以及催化剂氨基磺酸的拉曼光谱作为子空间，各个反应时刻的拉曼光谱作为被关注向量，求取被关注与子空间夹角，通过时间序列分析模型对空间向量夹角变动分析体系内组分变化情况设经验阀值6(t)小于0．5判定为反应终点，此时水杨酸的转化率为97．8％。关键词：子空间夹角；拉曼光谱；时间序

2、列；反应终点中图分类号：TQ463文献标志码：B文章编号：1001—9677(2014)012—0108—05DeterminationoftheReactionEnd——pointbySubspaceAngleCombinedwithTimeSeriesAnalysisGA0Yu—xin，SUNKuo(LangfangEnvironmentalProtectionBureau，HebeiLangfang065000，China)Abstract：Baselinecorrectionforspectrumprocessing，usingsubspacepatter

3、nrecognitionprinciple，selectingtheRamanspectraofreactants(salicylicacid，aceticanhydride)andcatalyst(sulfamicacid)asthevector—subspace，theRamanspectraofreactiontimeasaconcernedvector，radianvaluesbetweenconcernedvectorandthevector—subspacewereobtained，reactionend—pointcanbedeterminedbya

4、nalyzingchangesinradianvalueswithtimeseriesanalysismode1．whenexperiencethresholdvaluewas0．5andconversionofsalicylicacidwas97．8％．Keywords：subspaceangle；Ramanspectra；timeseriesanalysis；reactionend—point准确判定化学合成的反应终点，不但确保产品质量，还可曲线模型，适用于生物繁殖、人口发展统计与预测：尤其适合以缩短工艺合成时间、节约能耗，从而提高生产效率、降低生处于成熟期的

5、商品或技术的发展趋势分析与预测。皮尔曲线法产成本。传统的方法，如：滴定、HPLC、TLC薄层分离原作为趋势外推法的一种重要方法，在描述及预测生物个体的生料。判断反应终点，要求操作精确，并且样品制备及分析过长发育及某些技术、经济特性等领域中已得到广泛地应用。程比较繁琐，分析时间长。本章提出基于子空间夹角判断空间中的向量变化，以反应拉曼光谱可以快速提取反应液中拉曼信息，具有响应灵物的纯物质作为子空间与阿司匹林合成体系的拉曼光谱信号求敏，峰形尖锐等优点。但由于反应体系中，参加反应物质所产子空间夹角，采用皮尔曲线模型对空间夹角进行趋势拟合，将生的拉曼光谱存在重叠覆盖、峰型

6、改变和并合，甚至出现峰值空间重合判断方法结合时间序列分析模型判定化学合成的反应偏移现象。根据观察反应原料特征峰变动的方法来判定反应终终点。点也受到限制。对于紫外、近红外等峰较为平缓，峰型不典型的光谱在定性分析中多采用“相似性”判断，相关系数是常用1理论基础的“相似性”度量指标。它采用张量空间描述多组分体系的1．1反应体系中子空间夹角过程光谱，每一种物质的光谱可用空间中的一个向量表示，向量的长度(即模量)代表物质含量，不同光谱特征对应了空间中不同的方向，同一物质的向量在空间中是相同的。对于反应体系的混合组分，组成含量的变化会所导致光谱部分发生变化，整个光谱具有很高的

7、相关性，导致“相似性”判断不可行J。时间序列是按照时间顺序排列、随时间变化且相互关联的数据序列。分析时间序列的方法构成数据分析的一个重要领域，即时间序列分析。在经济学中常常用来反应利润、销量、图1反应体系向量变化图产量等经济变量与时间的变化和趋势。皮尔曲线模型是由美国Fig．1Changevectorinsyntheticprocess生物学家和人口统计学家，皮尔(Pear1)提出著名的s型生长作者简介：高育新(1973一)，男，廊坊市环境保护局工作，高级工程师。研究方向：环境保护工程。通讯作者：孙阔。第42卷第l2期高育新，等：子空间夹角结合时间序列分析判定反应

8、终点109