Идентификация минеральных вод с использованием импедансометрического электронного языка

Исследуемые образцы.

Цель работы: разработка мультисенсорной системы типа «электронный язык» на основе импедансометрической регистрации сигналов для идентификации минеральных вод.
Задачи:
1) разработка системы электродов и оптимизация условий регистрации сигналов;
2) регистрация спектров импеданса минеральных вод с использованием предложенной системы электродов;
3) хемометрическая обработка данных методов главных компонент, установление схожести и отличия между образцами минеральных вод и закономерности расположения их образов методом главных компонент;
4) регрессионный анализ данных для ПЛС-дискриминационного анализа минеральных вод на создание базы данных «отпечатков пальцев» различных вод.

НЕМНОГО ТЕОРИИ:
Хемометрика — раздел аналитической химии, ставящий целью получение химических данных с помощью математических методов обработки и добычи данных.

Метод Главных Компонент — один из основных способов уменьшить размерность данных, потеряв наименьшее количество информации.
Пример работы Метода Главных Компонент.

Спектры импеданса регистрировали на импедансометре Элинс Z500Р в диапазоне частот переменного тока от 50Гц до 500кГц с амплитудой 100 мВ
при нулевом потенциале индикаторного электрода.

Электрохимическая система
клапан
электроды
импедансометр

3
Схема алгоритма проведения анализа.
1) Получение спектра импеданса
2) Экспортирование первичных данных
3) Форматирование данных в конечный вид
4) Обработка с помощью методов хемометрики

Электрохимическая система

Электрохимическая система:
1 – противоэлектрод;
2 – рабочий электрод;
3 – электрод сравнения.

Спектр импеданса минеральной воды Мензелинка.
Спектр импеданса минеральной воды Donat Mg.

График счетов МГК-моделирования минеральных вод по минерализации.

PLS-DA

Выводы:
- разработана электрохимическая ячейка для импедансометрической идентификации минеральных вод;
- показано, что все минеральные воды с дискриминационными откликами от 60 до 100 с вероятностью 95% могут быть правильно распознаны.