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淺析化學計量學在分析化學中的應(yīng)用論文
“化學”一詞，若單是從字面解釋就是“變化的科學”�；瘜W如同物理一樣皆為自然科學的基礎(chǔ)科學。化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學。下面是小編為你帶來的淺析化學計量學在分析化學中的應(yīng)用論文 ，歡迎閱讀。
摘 要：作為理論化學中研究的重點目標，化學定量在化學定量構(gòu)效關(guān)系中發(fā)揮著重要的作用。它是化學學科的根本性問題，主要研究從物質(zhì)的化學成分、化學結(jié)構(gòu)研究測量化學物質(zhì)的特性。常見的化學法定量方法主要是圖論與數(shù)值。目前化學定量構(gòu)效關(guān)系的研究已經(jīng)將最優(yōu)算法引入，實現(xiàn)了其廣泛應(yīng)用。本文主要從化學計量學在分析化學中的應(yīng)用進行分析，探究今后化學計量學的應(yīng)用與發(fā)展。從而更好的指導化學研究。
關(guān)鍵詞：化學計量學 分析化學 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
化學計算學作為化學的分支學科，起步較晚，在涉及內(nèi)容上又比較廣闊，涉及到數(shù)學、統(tǒng)計學及計算機應(yīng)用技術(shù)等相關(guān)學科，可以說是一門交叉性的學科。正是因為科學技術(shù)的發(fā)展及多學科相互滲透的作用才誕生了化學計量學這門獨特的學科。涵蓋于化學測量的整個過程，采樣理論、實驗設(shè)計、選擇與優(yōu)化、變量處理及數(shù)據(jù)分析斗屬于化學計量學�；瘜W計量學擔負的主要任務(wù)是進行化學測量數(shù)據(jù)的分析與處理，進行測量程序與實驗方法的最佳選擇，最早由瑞典化學家提出，一直沿用至今。正是因為化學計量學的巨大作用，解決了傳統(tǒng)化學研究中不能攻破的難題，成為化學研究的新方向與關(guān)注點。
一、化學計量學對于化學測量的應(yīng)用分析
在化學研究中，需要將化學計量學滲透于化學測量的全過程。在上世紀五十年代以來，新的化學儀器分析方法已經(jīng)被充分的引入到分析化學中，分析測試工作已經(jīng)逐步實現(xiàn)了儀器化、自動化與初步的計算機化，這些技術(shù)的深入應(yīng)用，為化學分析提供了可靠的測量數(shù)據(jù)，但是將這些分析儀器的優(yōu)點結(jié)合起來，將雜亂無章的數(shù)據(jù)信息進行重新排列組合，最大限度的解決信息的篩選，成為化學研究工作者當前面臨的最大難題。
化學計量學在解決這一問題中發(fā)揮了重大作用。將分析分離技術(shù)集于一體，通過特定的高維儀器產(chǎn)生分析信號，利用新型的分析信號多元校正及有效分辨方法進行復(fù)雜多組分的體系定性，進行定量解析。利用這種化學計量學的方法可以對巨大的數(shù)據(jù)信息進行有效的篩選，從而提取最有用的信息，對這些有用信息進行分析，實現(xiàn)了單純的“數(shù)據(jù)提供者”到“問題解決者”的角色轉(zhuǎn)變�；瘜W計量法對于化學測量產(chǎn)生的影響是深遠且巨大的�；瘜W計量法應(yīng)該貫穿于化學測量的全過程。
二、當前化學計量學在分析化學中的應(yīng)用分析
（一）化學計量學在化學定量構(gòu)效關(guān)系中的應(yīng)用分析
化學定量構(gòu)效關(guān)系研究是化學學科的根本性研究問題，結(jié)合物質(zhì)的化學成分與基本的結(jié)構(gòu)進行化學性質(zhì)的測定，是我國目前化學理論研究中的重要目標。在進行研究時一般采用圖論與數(shù)值的方法進行各種化合物的表征，將所獲取的計算結(jié)果與實際的被測量化學物的物理、化學及生物特性結(jié)合起來，用比較明確的定量關(guān)系來代替含糊的定性描述。目前化學計量學在進行分析化學研究時引入了全局最優(yōu)算法，在利用誤差反向傳播的多層次感知模型進行苯酚衍生物的活性測驗時取得了明顯的研究效果，較之先前的研究方法，改進是十分明顯的。
�。ǘ┗瘜W計量學中模式識別方法在分析化學中的應(yīng)用
化學計量學中的模式識別法是根據(jù)化學測量數(shù)據(jù)矩陣，對樣本集通過樣本性質(zhì)進行分類進行選取的方法。根據(jù)測量在多維模式空間中的相對位置不同，用線性判斷識別分析法、最鄰近法等進行模式的識別。模式識別法的研究能夠為決策及過程優(yōu)化提供最有實用價值的信息資料。我國石油化工行業(yè)、材料化學研究領(lǐng)域都基于該思想破解了很多研發(fā)難題。其中K―最鄰近法從伏安波匯總對重疊的伏安響應(yīng)信號進行區(qū)分，將K―最鄰近法用于電位階伏安波及毛細管曲線分類中，實現(xiàn)了對有機化合物構(gòu)效關(guān)系的有效表征。二SMCA法最廣泛的應(yīng)用就是食品的鑒定。
（三）化學計量學的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析
除了我們上面提到的應(yīng)用，化學計量學在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面也發(fā)揮了積極的作用。所謂的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)代生物學的對人腦組織進行研究而提出的，利用大量的簡單的處理單元進行充分連接，從而形成的巨大的復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系，主要是用來模擬人的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)域的一定神經(jīng)行為。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對數(shù)據(jù)模式進行合理的解析與分類，對于原因與結(jié)果關(guān)系不確定的非線性測量數(shù)據(jù)有著獨特的應(yīng)用。分析化學的不確定性很多，借助于化學計量學的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到了有效的應(yīng)用解決。從目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用情況來看，在譜圖分析、藥物分子藥效的預(yù)測及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測方面都取得了不錯的成績。此外，在分析化學中應(yīng)用比較廣泛的還有遺傳算法，遺傳算法可以進行多組分分析波長選擇、數(shù)據(jù)校正優(yōu)化、核磁共振脈沖波形選擇等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還進一步促進了儀器聯(lián)機與實驗的自動化。在生產(chǎn)方面起到了重要的指導作用。
�。ㄋ模┗瘜W計量法波普化學的應(yīng)用分析
目前在化學研究中，化學家們一直努力的目標主要是波普數(shù)據(jù)庫的有效利用。波普數(shù)據(jù)庫的質(zhì)譜、核磁共振譜、色譜等復(fù)雜分析體系的快速定性定量分析都是當前研究的重點�；瘜W計量學為這方面的研究提供了新的突破口。各種濾波、平滑、交換、卷積技術(shù)的應(yīng)用，促進了分析化學的發(fā)展。可以直接提供不可分離的直接地測定相互干擾的共存性物種，對于完全未知的混合物也可以實現(xiàn)準確的測定。
�。ㄎ澹┗瘜W計量法的多元校正分析應(yīng)用
我國化學的多元化分析成為今后化學研究的大趨勢，不僅在研究目標上體現(xiàn)出多元化，對于研究對象也呈現(xiàn)出多元化的特性。這對于化學研究工作者是不小的挑戰(zhàn)。要求化學工作者能夠快速、準確的定位與定量，從而得出分析結(jié)果。在這樣的背景下，多元校正法應(yīng)用而生，其產(chǎn)生為現(xiàn)代分析儀器提供了大量的測量數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行了解析，可以說多元校正法是新型的數(shù)學統(tǒng)計方法。多元校正法在多個方面進行了研究優(yōu)化，靈敏度、檢測度、精密度等都對指標進行了優(yōu)化，在對這些指標優(yōu)化后，大大擴展了分析儀器的功能與方法的有效及實用性。正是因為正交設(shè)計、均勻性設(shè)計分析、板因式設(shè)計分析等多種實驗設(shè)計優(yōu)化方法的相互協(xié)調(diào)，對分析選擇性進行了改善，在一定程度上拓寬了其化學計量法多元校正的應(yīng)用領(lǐng)域。
三、結(jié)束語：
化學計量學從產(chǎn)生到現(xiàn)在大約只有30多年的歷史，但是在短短的幾十年內(nèi)，其應(yīng)用不斷得到普及，其應(yīng)用效果不斷得到化學行業(yè)的肯定。將來，化學計量學將依然是令人關(guān)注的問題，有著廣闊而光明的前景�；瘜W計量學不斷發(fā)展，將對儀器的智能化分析提供新的研究理論與方法途徑，為高維聯(lián)用儀器的發(fā)展提供新的突破口與改進點。通過本文對化學計量學在分析化學中的應(yīng)用分析，我們在看到化學計量學優(yōu)勢作用的同時，更應(yīng)該看到其發(fā)展中的不足，針對這些不足進行研究分析，在進行多次驗證的基礎(chǔ)上尋找新的解決途徑，完善這些不足，為化學計量學的發(fā)展提供更加廣闊的發(fā)展空間。在分析化學發(fā)展領(lǐng)域，增強對化學計量學的引入是今后化學研究發(fā)展的一個大方向。
參考文獻
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