多元校正分析在微量金屬元素檢測中的應用

宋玉函

摘 要：當前微量金屬元素檢測方式有很多，不同的檢測方法發揮的檢測效果也不盡相同，為提升微量金屬元素的檢測效率和準確性，要選擇有效的檢測方式進行檢測。本文通過介紹微量金屬元素及其檢測方法，然后詳細闡述了多元校正分析方法的應用，明確不同檢測方法的優勢與不足，繼而采用更有效的方法進行微量金屬元素檢測。

關鍵詞：微量金屬元素；微量元素檢測；多元校正分析

1 微量金屬元素及其檢測方式

微量金屬元素（TME）又被稱之為微量營養元素，也簡稱為微量元素，微量金屬元素可分為生物體微量金屬元素、非生物體微量金屬元素[1]。雖然人體中的微量金屬元素比較少，但卻與人體健康有著密切關系，如果人體對微量金屬元素的攝入量不均衡，就會引發很多的生理性或心理性疾病。由于微量金屬元素給人體帶來的影響較大，所以檢測微量金屬元素的有效性、準確性意義重大。當前檢測微量金屬元素的方法有很多，其中原子吸收光光度法、氫化物發生-原子熒光光譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法等，這些方法的最大問題是費用昂貴、使用維護成本高，在微量金屬元素的檢測中難以得到廣泛應用；雖然吸光光度法、電化學分析法的操作簡便快捷、成本低廉、維護便利，隨著科技的發展也得到了普遍應用，但測量數據的處理難度極大。為了解決以上問題可采用多元校正分析方法進行微量金屬元素的檢測，本文詳細分析了多元線性回歸、偏最小二乘法、主成分分析、小波分析等方法的應用。

2 多元校正分析方法在微量金屬元素檢測中的應用

2.1 多元線性回歸法

在多元校正分析方法中多元線性回歸的應用較為普遍，其主要是因為該方法簡單、易操作，當前多元線性回歸法可在離子近紅外光譜法分析葡萄酒的銅、鐵、鉀、鈉、鎂以及鈣等時應用，且檢測過程極快速、便捷；對飲用水、廢水中鉛、鈦、銦、鎘等離子進行測定，檢測結果準確、有效。如圖1所示。

2.2 偏最小二乘法

偏最小二乘法信息供應能力較強，其能有效解決相似組分波譜相關導致的共線性問題，可采用偏最小二乘法構建離子選擇性電極陣列校正模型，測定混合溶液中相關金屬離子的含量；可將偏最小二乘法應用于銅、碲、鈷、鐵、鉛等離子的可見光譜進行分析[2]，確定各組分的濃度，其誤差可控制在6%以內。

2.3 主成分分析法

主成分分析法與偏最小二乘法有很大的相似性，但也存在較大的差別，其主要分析灰色和黑色體系，并對其進行定量校正，繼而有效確定其定性組成。主成分分析法主要是通過降維后的主成分矩陣對相應測量矩陣進行線性回歸的一種檢測方法，其在食品、化工領域的微量金屬元素檢測中被廣泛的應用，國外的研究學者將主成分分析法應用于測定海水中銅、鋅、鉛等離子，發現海水的污染程度與微量金屬元素的含量有著密切的聯系。

2.4 小波分析法

在多元校正分析中小波分析法是一種新興的檢測方式，其在信號分離、平滑濾噪、信號提取、數據壓縮以及離散數據微分等方面發揮著較大優勢，所以小波分析法在化學領域、食品領域中得到了有效應用，通過小波分析法的平滑濾噪優勢，對微量金屬元素離子的測定數據信號進行預處理，由于噪聲信號、數據信號的頻率不同，所以其小波數據模型隨著尺度變化呈現出不同的規律，所以去除噪音頻段后，可大幅度提升檢測效果。

3 結語

目前，無論是對食品還是化學品中微量金屬元素的檢測都是為了保障人們可以健康、安全的生活，為了確保檢測結果的準確性、有效性，要選擇適合的檢測方法，通過闡述以上幾種多元校正分析方法可知，不同的方法適用的檢測條件不相同，可根據檢測的實際情況采用恰當的檢測方式進行檢測。

參考文獻

[1]陳月，林勤保，吳海軍，等.電感耦合等離子體-質譜法測定陳醋中14種微量金屬元素[J].食品科學，2011，32（24）： 237-240.

[2]陳朝魁，殷勇，易軍鵬，等.多元校正分析在微量金屬元素檢測中的應用[J].食品科技，2006，31（2）：112-113.