Химические методы анализа - 243 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

485
Средн. 35.0 91.527 1325.1
Продолжение таблицы 9.14
C
i
h
i
h(C
i
)
h
i
h
i
2
10
4
1734 86.65 +0.05 25
2183 88.21 -0.18 324
2728 89.97 +0.35 1225
3190 91.53 -0.38 1444
3740 93.18 +0.08 64
4261 94.74 +0.16 256
4816 96.40 -0.07 49
22652 - +0.01 3387
3236 - - -
Подставляя в эти выражения численные значения из табл. 9.14,
получаем
a = (22652 - 35.0640.69)/(9276 - 35.0245.0) =
= (22652 - 22424)/(9276 - 8575) = 228/701 = 0.326 мм/мкг;
h
0
= (91.5279276 - 35.022652)/701 = (849004 - 792820)/701 = 80.15 мм.
Таким образом, нами окончательно получено
h = 80.15 + 0.325C
2
= 80.15(1 + 4.0510
-3
C
0
) мм. (9.31)
Для сравнения во втором, третьем и четвертом столбцах Про-
должения табл. 9.14 приведены вычисленные значения высот, а также
разности (h
i
- h) и квадраты этих разностей. На рис. 9.7 изображена
зависимость (9.31) и экспериментальные точки. Те же значения a и h
0
получены по Прил. II.
IX.2.3. Нахождение параметров параболической
зависимости вида y(t) = a + bt + ct
2
Для нахождения параметров представленной зависимости по-
требуем, чтобы сумма квадратов отклонений имела, как и в случае
прямолинейной зависимости минимальное значение:
S
n
2
= Σ(y
i
- a - bt
i
- ct
i
2
)
2
= min,
и дифференцируя это соотношение по a, b и c, получим соответственно
следующие уравнения:
Σ(y
i
- a - bt
i
- ct
i
2
) = 0;
Σ(y
i
- a - bt
i
- ct
i
2
)t
i
= 0;
Σ(y
i
- a - bt
i
- ct
i
2
)t
i
2
= 0;
486
i = 1, 2, ..., n
т.е.
na + bΣt
i
+ cΣt
i
2
= Σy
i
;
aΣt
i
+ bΣt
i
2
+ cΣt
i
3
= Σt
i
y
i
;
aΣt
i
2
+ bΣt
i
3
+ cΣt
i
4
= Σt
i
2
y
i .
Из этой системы можно определить значения параметров a, b, c.
Рис.9.7. Эмпирическая зависимость высоты хроматографического пика от
концентрации никеля. Точки соответствуют результатам измерений (2-й и
3-й столбцы табл.9.14)
Если один из параметров зависимости, например b, равен нулю,
то система уравнений для этого случая может быть получена из перво-
го и третьего уравнений, при полагая в них b = 0:
na + cΣ t
i
2
= Σy
i
;
aΣt
i
2
+ cΣt
i
4
= Σt
i
2
y
i
.
Отсюда можно получить значения с и а:
c = [Σt
i
2
y
i
- (1/n)Σy
i
⋅Σt
j
2
]/[Σt
i
4
- (1/n)(Σt
i
2
)
2
;
a = (1/n)Σy
i
-(1/n)Σt
i
2
[Σt
i
2
y
i
-(1/n)Σy
i
⋅Σt
j
2
]/[Σt
i
4
-(1/n)(Σt
i
2
)
2
.
Рассмотрим теперь применение полученных формул и уравне-
ний на следующем примере.
Пример. При определении термодинамической константы дис-
социации хлороводородной кислоты pK
HCl
в среде ацетона предвари-
тельно определены величины концентрационных констант pK
m
в зави-
симости от моляльности растворов кислоты m (моль/1000 г ацето-
на). Из пяти серий измерений были определены средние значения pK
m
(y
i
) для каждой концентрации m
i
(x
i
).Эти усредненные значения x
i
и y
i
приведены во втором и третьем столбцах табл.9.15.В нижней строке
приведены суммы всех столбцов, соответственно. Определить вели-
чину термодинамической константы диссоциации HCl в среде ацето-
на из параболической функции:
        Средн.          35.0            91.527             1325.1                                          i = 1, 2, ..., n
                                                                            т.е.
                                           Продолжение таблицы 9.14                                 na + bΣti + cΣti2 = Σyi ;
         Ci⋅hi          h(Ci)            ∆hi           ∆hi2⋅104                                    aΣti + bΣti2 + cΣti3 = Σtiyi ;
         1734           86.65           +0.05            25                                       aΣti2 + bΣti3 + cΣti4 = Σti2yi .
         2183           88.21           -0.18            324                       Из этой системы можно определить значения параметров a, b, c.
         2728           89.97           +0.35           1225
         3190           91.53           -0.38           1444
         3740           93.18           +0.08            64
         4261           94.74           +0.16            256
         4816           96.40           -0.07            49
        22652             -             +0.01           3387
         3236             -               -               -

       Подставляя в эти выражения численные значения из табл. 9.14,
получаем
               a = (22652 - 35.0⋅640.69)/(9276 - 35.0⋅245.0) =
         = (22652 - 22424)/(9276 - 8575) = 228/701 = 0.326 мм/мкг;          Рис.9.7. Эмпирическая зависимость высоты хроматографического пика от
 h0 = (91.527⋅9276 - 35.0⋅22652)/701 = (849004 - 792820)/701 = 80.15 мм.    концентрации никеля. Точки соответствуют результатам измерений (2-й и
                                                                            3-й столбцы табл.9.14)
        Таким образом, нами окончательно получено
              h = 80.15 + 0.325⋅C2 = 80.15(1 + 4.05⋅10-3⋅C0) мм.   (9.31)
                                                                                    Если один из параметров зависимости, например b, равен нулю,
        Для сравнения во втором, третьем и четвертом столбцах Про-
                                                                            то система уравнений для этого случая может быть получена из перво-
должения табл. 9.14 приведены вычисленные значения высот, а также
                                                                            го и третьего уравнений, при полагая в них b = 0:
разности (hi - h) и квадраты этих разностей. На рис. 9.7 изображена
зависимость (9.31) и экспериментальные точки. Те же значения a и h0                                          na + cΣ ti2 = Σyi ;
получены по Прил. II.                                                                                      aΣti2 + cΣti4 = Σti2yi .
                                                                                    Отсюда можно получить значения с и а:
                                                                                              c = [Σti2yi - (1/n)Σyi⋅Σtj2]/[Σti4 - (1/n)(Σti2)2 ;
          IX.2.3. Нахождение параметров параболической                                a = (1/n)Σyi-(1/n)Σti2⋅[Σti2yi-(1/n)Σyi⋅Σtj2]/[Σti4-(1/n)(Σti2)2.
                 зависимости вида y(t) = a + b⋅t + c⋅t2                             Рассмотрим теперь применение полученных формул и уравне-
                                                                            ний на следующем примере.
      Для нахождения параметров представленной зависимости по-                      Пример. При определении термодинамической константы дис-
требуем, чтобы сумма квадратов отклонений имела, как и в случае             социации хлороводородной кислоты pKHCl в среде ацетона предвари-
прямолинейной зависимости минимальное значение:                             тельно определены величины концентрационных констант pKm в зави-
                  ∆Sn2 = Σ(yi - a - b⋅ti - c⋅ti2)2 = min,                   симости от моляльности растворов кислоты m (моль/1000 г ацето-
и дифференцируя это соотношение по a, b и c, получим соответственно         на). Из пяти серий измерений были определены средние значения pKm
следующие уравнения:                                                        (yi) для каждой концентрации mi (xi).Эти усредненные значения xi и yi
                       Σ(yi - a - b⋅ti - c⋅ti2) = 0;                        приведены во втором и третьем столбцах табл.9.15.В нижней строке
                                                                            приведены суммы всех столбцов, соответственно. Определить вели-
                       Σ(yi - a - b⋅ti - c⋅ti2)ti = 0;
                                                                            чину термодинамической константы диссоциации HCl в среде ацето-
                      Σ(yi - a - b⋅ti - c⋅ti2)ti2 = 0;
                                                                            на из параболической функции:

                                  485                                                                           486