Головна > Архів > № 3–4 (195–196) 2024 > 100–125
Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 3–4 (195–196) 2024, 100–125
https://doi.org/10.15407/ggcm2024.195-196.100
Юрій ХОХА1, Мирослава ЯКОВЕНКО2
Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, Україна, e-mail: 1khoha_yury@ukr.net; 2myroslavakoshil@ukr.net
Анотація
Розглянуто теоретичні та практичні аспекти застосування NIR спектрометрії, поєднаної з хемометрією, для експрес-аналізу торфу. Спектрометрія в ближньому інфрачервоному діапазоні забезпечує значний обсяг інформації про складні органічні системи, зокрема нерегулярні полімери, до яких належить торф. Порівняно з класичними аналітичними методами NIR-спектрометрія дозволяє досліджувати зразок без складної пробопідготовки, а сам аналіз триває декілька хвилин. Водночас, позаяк результати виражаються як інтенсивність відбиття випромінювання в діапазоні обертонів фундаментальних частот, їхня обробка вимагає застосування спеціальних математичних та статистичних методів. Показано, що такі методи надає хемометрія. Розглянуто та проаналізовано базові способи препроцеcінгу спектрів відбиття. За результатами обробки експериментальних даних доведено, що цей метод можна використовувати для встановлення відповідності торфу чинним нормам, стандартам та технічним умовам щодо вологості, вмісту зольного (неорганічного) залишку та кислотності (рН).
Ключові слова
ближня інфрачервона спектроскопія (NIR), аналіз торфу, прогнозні моделі, багатофакторний аналіз, метод регресії часткових найменших квадратів (PLS), ефект попередньої обробки
Використані літературні джерела
Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О. Н. Соколовського Української академії аграрних наук. (2008). Меліоранти ґрунту та середовища росту. Готування проб до хімічного та фізичного аналізу, визначення вмісту сухої речовини, вмісту вологи та лабораторно ущільненої насипної щільності (EN 13040:1999, ІDТ) (ДСТУ EN 13040:2005).
Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН. (2016). Торф і продукти його перероблення для сільського господарства. Методи визначення обмінної й активної кислотності (ДСТУ 7882:2015).
Супрунович, С. В., Кормош, Ж. О., & Сливка, Н. Ю. (2022). Статистичні та хемометричні методи в хімії: навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. Луцьк: ВНУ імені Лесі Українки.
Технічний комітет стандартизації «Ґрунтознавство». (2016). Якість ґрунту. Визначення зольності торфу і торфового ґрунту (ДСТУ 7942:2015).
Яковенко, М., & Хоха, Ю. (2024). Використання методів інфрачервоної спектроскопії для дослідження торфу (родовище Гончари, Львівська область). Геологія і геохімія горючих копалин, 1–2(193–194), 113–129. https://doi.org/10.15407/ggcm2024.193-194.113
Andrés, J. M., & Bona, M. T. (2005). Analysis of coal by diffuse reflectance near-infrared spectroscopy. Analytica chimica acta, 535(1–2), 123–132. https://doi.org/10.1016/j.aca.2004.12.007
Geladi, P., MacDougall, D., & Martens, H. (1985). Linearization and scatter-correction for near-infrared reflectance spectra of meat. Applied spectroscopy, 39(3), 491–500.
McClure, W. F. (1994). Near-infrared spectroscopy the giant is running strong. Analytical chemistry, 66(1), 42A–53A.
Mostert, M. M., Ayoko, G. A., & Kokot, S. (2010). Application of chemometrics to analysis of soil pollutants. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 29(5), 430–445. https://doi.org/10.1016/j.trac.2010.02.009
Nunes, C. A., Freitas, M. P., Pinheiro, A. C. M., & Bastos, S. C. (2012). Chemoface: a novel free user-friendly interface for chemometrics. Journal of the Brazilian Chemical Society, 23(11), 2003–2010. https://doi.org/10.1590/S0103-50532012005000073