Химические методы анализа. Танганов Б.Б. - 123 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

245
a
0
= D
3
/D = 115.965; a
1
= D
2
/D = -31.615;
a
2
= D
1
/D = 4.1905,
что также приводит к величине pK
HCl
= 4.19.Для расчета
доверительной границы при определении термодинамиче-
ской константы диссоциации HCl с надежностью
α
= 0.95
заполним табл. 6.13.
При i = 7 из табл. 6.1 находим t
α
= 2.447. Тогда по-
грешность метода и доверительный интервал определяются
следующим образом
pK
HCl
= 4.19
±
(0.04189)
1/2
t
α
/(i)
1/2
= 4.19 ± 0.19
Таблица 6.13
i pK
m
pK (6.33)
pK (
pK)
2
= S
2
1. 2.048 2.08171 0.03371 0.0011364
2. 2.075 2.04908 -0.02592 0.0006718
3. 2.371 2.29632 -0.07468 0.0055771
4. 3.054 3.11242 0.05842 0.0034129
5. 3.251 3.37216 0.12116 0.0146797
6. 3.757 3.77158 0.01458 0.0002126
7. 3.985 3.85773 -0.12727 0.0161977
Σ
= 0.0418882
VI.2.4. Метод множественной регрессии (ММР)
при обработке результатов эксперимента
и оценке отсутствующих (дефицитных)
характеристик систем
246
При изучении множественной регрессии, позволяю-
щей математически моделировать те или иные химические
процессы, а также оценивать отсутствующие (дефицитные)
характеристики физико-химических систем, ограничимся
предположением, что эта регрессия линейная и определяет-
ся следующей зависимостью:
Y = a + b
1
X
1
+ b
2
X
2
+ ...+ b
n
X
n
(6.34)
Если принять, что количество аргументов равно двум,
то с геометрической точки зрения это уравнение определяет
плоскость в пространстве переменных X
1
, X
2
и Y.
Для определения входящих в уравнение (6.34) пара-
метров a, b
1
, ... b
n
применим способ наименьших квадратов.
Для этого потребуем, чтобы сумма квадратов отклонений
фактических аппликат y
i
от аппликат Y
i
, вычисленных по
уравнению регрессии, которую обозначим через f, было
наименьшим:
f =
Σ
(y
i
- Y
i
)
2
= min, (i = 1, 2, ... n) (6.35)
Подставим в уравнение (6.35) значение Y, полученное
из (6.34), опустив для упрощения индекс i у переменных y,
X.
Функция f будет иметь минимум, если a, b
1
, b
2
,... b
n
удовлетворяют системе уравнений:
f/
а = 0,
f/
b
1
= 0,
f/
b
2
= 0, ...
f/
b
n
= 0
Дифференцируя функцию f по переменным a, b
1
, b
2
,...
b
n
запишем эту систему в иначе:
Σ
y = na + b
1
Σ
X
1
+ ... + b
n
Σ
X
n
(6.36-а)
Σ
yX
1
= a
Σ
X
1
+ b
1
Σ
X
1
2
+ ... + b
n
Σ
X
1
X
2
...X
n
(6.36-б)
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
Σ
yX
n
= a
Σ
X
n
+ b
1
Σ
X
1
X
2
+ ... + b
n
Σ
X
n
2
(6.36-в)
Для решения этой системы разделим уравнение (6.36-
а) на n, тогда получим:
a = y
ср
- b
1
X
1(ср)
- b
2
X
2(ср)
- ... - b
n
X
n(ср)
                              245                                                             246


            a0 = D3/D = 115.965; a1 = D2/D = -31.615;               При изучении множественной регрессии, позволяю-
                      a2 = D1/D = 4.1905,                     щей математически моделировать те или иные химические
что также приводит к величине pKHCl = 4.19.Для расчета        процессы, а также оценивать отсутствующие (дефицитные)
доверительной границы при определении термодинамиче-          характеристики физико-химических систем, ограничимся
ской константы диссоциации HCl с надежностью α = 0.95         предположением, что эта регрессия линейная и определяет-
заполним табл. 6.13.                                          ся следующей зависимостью:
     При i = 7 из табл. 6.1 находим tα = 2.447. Тогда по-                    Y = a + b1X1 + b2X2 + ...+ bnXn                 (6.34)
грешность метода и доверительный интервал определяются              Если принять, что количество аргументов равно двум,
следующим образом                                             то с геометрической точки зрения это уравнение определяет
       pKHCl = 4.19 ± (0.04189)1/2⋅ tα/(i)1/2 = 4.19 ± 0.19   плоскость в пространстве переменных X1, X2 и Y.
                                                                    Для определения входящих в уравнение (6.34) пара-
                                             Таблица 6.13     метров a, b1, ... bn применим способ наименьших квадратов.
    i      pKm    pK (6.33)      ∆pK       (∆pK)2 = S2        Для этого потребуем, чтобы сумма квадратов отклонений
   1.     2.048    2.08171     0.03371      0.0011364         фактических аппликат yi от аппликат Yi, вычисленных по
   2.     2.075    2.04908     -0.02592     0.0006718         уравнению регрессии, которую обозначим через f, было
                                                              наименьшим:
   3.     2.371    2.29632     -0.07468     0.0055771
                                                                           f = Σ(yi - Yi)2 = min, (i = 1, 2, ... n)         (6.35)
   4.     3.054    3.11242     0.05842      0.0034129
                                                                    Подставим в уравнение (6.35) значение Y, полученное
   5.     3.251    3.37216     0.12116      0.0146797
                                                              из (6.34), опустив для упрощения индекс i у переменных y,
   6.     3.757    3.77158     0.01458      0.0002126         X.
   7.     3.985    3.85773     -0.12727     0.0161977               Функция f будет иметь минимум, если a, b1, b2,... bn
                                          Σ = 0.0418882       удовлетворяют системе уравнений:
                                                                       ∂f/∂а = 0, ∂f/∂b1 = 0, ∂f/∂b2 = 0, ... ∂f/∂bn = 0
                                                                    Дифференцируя функцию f по переменным a, b1, b2,...
                                                              bn запишем эту систему в иначе:
                                                                             Σy = na + b1ΣX1 + ... + bnΣXn                (6.36-а)
                                                                     ΣyX1 = aΣX1 + b1ΣX1 + ... + bnΣX1X2...Xn (6.36-б)
                                                                                             2

                                                                     . . . . . . . . . . . . . . . . . .
                                                                      ΣyXn = aΣXn + b1ΣX1X2 + ... + bnΣXn2               (6.36-в)
                                                                    Для решения этой системы разделим уравнение (6.36-
 VI.2.4. Метод множественной регрессии (ММР)                  а) на n, тогда получим:
    при обработке результатов эксперимента                                   a = yср - b1X1(ср) - b2X2(ср) - ... - bnXn(ср)
        и оценке отсутствующих (дефицитных)
              характеристик систем