用于定量分析的便携式拉曼光谱仪

拉曼光谱技术是一种应用广泛、发展迅速的分子识别技术。它广泛用于定性分析，并提供快速的材料识别，通常在交付或使用点。

由于拉曼光谱可以提供高分辨率，它也被用于定量分析和结构阐明。拉曼光谱甚至可以用来测定水溶液，这使得它比其他分子光谱工具更好。

在本文中，开发了一个定量校准模型，以建立蔗糖、葡萄糖和果糖在三级水溶液中的浓度，使用B&W Tek的便携式i-Raman^®+和BWIQ^®最优化建模软件。

多元分析软件包BWIQ是专门为光谱数据分析而开发的。它可以用来研究光谱与样本类或光谱与响应数据之间的关系。

该软件集成了传统的化学计量学技术，如主成分分析(PCA)和偏最小二乘回归(PLSR)与创新技术，如支持向量机(SVM)算法和自适应迭代重加权惩罚最小二乘(airPLS)。

实验和结果

黑与白的Teki-RamanPlus，因为它是市场上最灵敏的便携式拉曼光谱仪。使用光纤探头通过玻璃闪烁瓶收集光谱。

根据实验设计，在蒸馏水中制备了31个已知数量的蔗糖、葡萄糖和果糖的标准样品，以建立校准曲线。0.4 M的糖是每个样品的总浓度。在176- 3200 cm范围内采集了拉曼光谱^－1范围在下列条件下:

• 积分时间是50秒
• 785 nm激励波长设置为大约300 mW功率输出

图1显示了各糖溶液的代表性光谱。用不同浓度的三种成分收集62个光谱，每个样品扫描一份，然后转移到BWIQ软件进行进一步分析。

对于校准集，共选择50个光谱，25个样品扫描一式两份。对于预测集，使用了剩下的12个光谱。

数据随后被使用，不需要任何预处理，使用PLS1回归对250 - 1500 cm的数据生成校准曲线^－1光谱区域。图2显示了不同浓度样品的叠加图。

图1所示。糖水溶液的拉曼光谱

图2。葡萄糖、果糖和蔗糖三次溶液拉曼光谱的叠加。

对于三种成分中的每一种，我们开发了一个三因素PLS模型，并绘制了浓度图，以证明模型的准确性。图3显示了葡萄糖的结果，显示了一个R²值高于0.999的预测和测量浓度。同样，测量RMSEP和RMSEC，发现RMSEP低于0.008。

图3。葡萄糖3因子PLS模型浓度百分比的测量与预测图。

使用BWIQ多变量分析软件设计的校准模型，将校准集中未考虑的样本作为预测集。该模型可以有效地确定样品的浓度。

结论

该分析表明，i-Raman Plus便携式拉曼光谱仪与BWIQ软件相结合，成功地建立了果糖、蔗糖和葡萄糖三种水溶液中葡萄糖浓度的定量模型。

该信息已从B&W Tek提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载

有关此来源的更多信息，请访问黑与白Tek。