化學品純度分析探討范文

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1小波變換與傳統微分算法對比

當信噪比一定時，假設噪聲隨機數在-0.5至0.5之間，加入1mol/L濃度NaOH與5×10-5mol/L的二價Pb離子混合后得到dE/dt-t信號里，混入雜質從而使溶液信號帶來噪聲的表達式為：其中，N為溶液中混入的雜質產生的信號噪聲，Ymax為有效信號的峰值點，通過對比不同的信噪比來進行比較。使用傳統的信號微分處理方法來進行分析，需要信噪比大于2才能達到預設的測量誤差±5%，才能保證實驗的置信度。而采用樣條小波變換后，即使原信號中的信噪比小于2，也可以保證最終經過小波濾波以后的信號的信噪比遠遠超過2這個數值。溶液原始信號如圖3所示，采用1mol/L的NaOH與6×10-5mol/L二價Pb離子的雜質混合后，采用模擬微分進行數值計算。

2電位測定與電位滴定中的應用

在1mol/L的NaOH的溶液中，加入不同濃度的二價Pb離子的信號中的點位進行測定，其信噪比的微分信號表示為：dE/dt-t，二價Pb離子雜質造成的信號切口深度與雜質濃度的擬合方程，其線性指數為：0.562。Y(V)=-8.523+3.259×105C(18)經過小波變換后，采用線性回歸方程求解，其線性度為0.995，得到：Y(V)=2.513+4.249×104C(19)由式可見，經過小波變換后得到的線性相關性更好。

在0.253mol/LAgNO3的溶液中，加入KBr雜質，采用電位滴定法測定KBr，其測定曲線如圖4所示從圖中可知，當進行到D5小波變換時，原信號中突變的部分最為明顯，表明在雜質大于一定程度時，會對原溶液產生較大的變化。而采用傳統的微分法則會出現多次極值，影響對溶液性質的判斷，如圖5所示，分析圖5結果可見，使用樣條小波變換，則使得信號中出現的噪聲被較好的濾除，同時對信號也進行了平滑運算，突出了信號中產生畸變的位置。

3結論

本文研究化學品純度分析中高信噪比電分析信號算法。在化學計量學中通常采用電分析信號處理方法分析化學品的純度問題，研究成果克服了傳統微分算法中信號攜帶大量噪聲的情況，使得對信號難以進行準確的判斷。而使用樣條小波變換，則使得信號中出現的噪聲被較好的濾除，同時對信號也進行了平滑運算，突出了信號中產生畸變的位置，使得電分析化學信號更容易判斷，同時參數選取簡單，計算也更加容易。

作者：黃曼單位：南京化工職業技術學院應用化工系