NNLS i MCR-ALS декомпозицiя спектрiв комбiнацiйного розсiяння та iнфрачервоного поглинання багатокомпонентних рiдких розчинiв
The possibilities of the decomposition by non-negative least squares (NNLS) and Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Squares (MCR-ALS) methods of determination of spectra and concentrations of species in multicomponent (up to 8) liquid solutions by analyzing FTIR ATR and Raman spectra are...
Збережено в:
Дата: | 2019 |
---|---|
Автори: | , , , |
Формат: | Стаття |
Мова: | English |
Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
Теми: | |
Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019075 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physicsid |
ujp2-article-2019075 |
---|---|
record_format |
ojs |
spelling |
ujp2-article-20190752019-04-17T14:58:28Z NNLS and MCR-ALS Decomposition of Raman and FTIR Spectra of Multicomponent Liquid Solutions NNLS i MCR-ALS декомпозицiя спектрiв комбiнацiйного розсiяння та iнфрачервоного поглинання багатокомпонентних рiдких розчинiв Ilchenko, O. O. Pilgun, Y. V. Reynt, A. S. Kutsyk, A. M. Raman spectra FTIR ATR spectra multicomponent mixture decomposition multivariate curve resolution - The possibilities of the decomposition by non-negative least squares (NNLS) and Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Squares (MCR-ALS) methods of determination of spectra and concentrations of species in multicomponent (up to 8) liquid solutions by analyzing FTIR ATR and Raman spectra are discussed. It is shown that the NNLS decomposition of Raman spectra provides better results than the decomposition of the same mixture measured with the FTIR ATR method. This fact is connected with narrower width and smaller overlap of vibrational peaks obtained with the use of Raman spectroscopy comparing to IR spectroscopy for molecular liquids. It is shown that using the known spectra can increase the total number of species, for which a quantitative information can be successfully obtained. The unknown concentration profiles of an N = 8-component liquid mixture can be found correctly if the N− 1 spectra of pure components are used as spectral constrains during the MCR-ALS analysis. В роботi обговорюються можливостi декомпозицiї IЧ спектрiв порушеного повного внутрiшнього вiдбиття (ППВВ) та спектрiв КРС багатокомпонентних (до 8-ми складових) розчинiв рiдин з використанням таких методiв, як найменшi квадрати з обмеженням на не негативнiсть спектрiв i багатовимiрне роздiлення кривих з використанням найменших квадратiв, що чергуються. Показано, що декомпозицiя за методом найменших квадратiв з обмеженням на не негативнiсть спектрiв дає кращi результати у випадку аналiзу спектрiв КРС в порiвняннi з IЧ спектрами. Даний факт пов’язаний з тим, що спектри КРС рiдин мають меншу пiвширину коливальних смуг, нiж IЧ спектри i, вiдповiдно, менше перекриття пiкiв. Було показано, що використання спектрiв вiдомих складових дослiджуваного розчину в процесi декомпозицiї дозволяє збiльшити загальне число компонент розчину без втрати якостi кiлькiсного аналiзу. Коректне знаходження концентрацiйних профiлiв в N-компонентному розчинi (N = 8) може бути здiйснено у випадку використання N −1 спектральних профiлiв у ролi обмежень на спектри пiд час аналiзу методом багатовимiрного роздiлення кривих з використанням найменших квадратiв, що чергуються. Publishing house "Academperiodika" 2019-01-06 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019075 10.15407/ujpe61.06.0519 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 61 No. 6 (2016); 519 Український фізичний журнал; Том 61 № 6 (2016); 519 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe61.06 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019075/966 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
institution |
Ukrainian Journal of Physics |
collection |
OJS |
language |
English |
topic |
Raman spectra FTIR ATR spectra multicomponent mixture decomposition multivariate curve resolution - |
spellingShingle |
Raman spectra FTIR ATR spectra multicomponent mixture decomposition multivariate curve resolution - Ilchenko, O. O. Pilgun, Y. V. Reynt, A. S. Kutsyk, A. M. NNLS i MCR-ALS декомпозицiя спектрiв комбiнацiйного розсiяння та iнфрачервоного поглинання багатокомпонентних рiдких розчинiв |
topic_facet |
Raman spectra FTIR ATR spectra multicomponent mixture decomposition multivariate curve resolution - |
format |
Article |
author |
Ilchenko, O. O. Pilgun, Y. V. Reynt, A. S. Kutsyk, A. M. |
author_facet |
Ilchenko, O. O. Pilgun, Y. V. Reynt, A. S. Kutsyk, A. M. |
author_sort |
Ilchenko, O. O. |
title |
NNLS i MCR-ALS декомпозицiя спектрiв комбiнацiйного розсiяння та iнфрачервоного поглинання багатокомпонентних рiдких розчинiв |
title_short |
NNLS i MCR-ALS декомпозицiя спектрiв комбiнацiйного розсiяння та iнфрачервоного поглинання багатокомпонентних рiдких розчинiв |
title_full |
NNLS i MCR-ALS декомпозицiя спектрiв комбiнацiйного розсiяння та iнфрачервоного поглинання багатокомпонентних рiдких розчинiв |
title_fullStr |
NNLS i MCR-ALS декомпозицiя спектрiв комбiнацiйного розсiяння та iнфрачервоного поглинання багатокомпонентних рiдких розчинiв |
title_full_unstemmed |
NNLS i MCR-ALS декомпозицiя спектрiв комбiнацiйного розсiяння та iнфрачервоного поглинання багатокомпонентних рiдких розчинiв |
title_sort |
nnls i mcr-als декомпозицiя спектрiв комбiнацiйного розсiяння та iнфрачервоного поглинання багатокомпонентних рiдких розчинiв |
title_alt |
NNLS and MCR-ALS Decomposition of Raman and FTIR Spectra of Multicomponent Liquid Solutions |
description |
The possibilities of the decomposition by non-negative least squares (NNLS) and Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Squares (MCR-ALS) methods of determination of spectra and concentrations of species in multicomponent (up to 8) liquid solutions by analyzing FTIR ATR and Raman spectra are discussed. It is shown that the NNLS decomposition of Raman spectra provides better results than the decomposition of the same mixture measured with the FTIR ATR method. This fact is connected with narrower width and smaller overlap of vibrational peaks obtained with the use of Raman spectroscopy comparing to IR spectroscopy for molecular liquids. It is shown that using the known spectra can increase the total number of species, for which a quantitative information can be successfully obtained. The unknown concentration profiles of an N = 8-component liquid mixture can be found correctly if the N− 1 spectra of pure components are used as spectral constrains during the MCR-ALS analysis. |
publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
publishDate |
2019 |
url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019075 |
work_keys_str_mv |
AT ilchenkooo nnlsandmcralsdecompositionoframanandftirspectraofmulticomponentliquidsolutions AT pilgunyv nnlsandmcralsdecompositionoframanandftirspectraofmulticomponentliquidsolutions AT reyntas nnlsandmcralsdecompositionoframanandftirspectraofmulticomponentliquidsolutions AT kutsykam nnlsandmcralsdecompositionoframanandftirspectraofmulticomponentliquidsolutions AT ilchenkooo nnlsimcralsdekompoziciâspektrivkombinacijnogorozsiânnâtainfračervonogopoglinannâbagatokomponentnihridkihrozčiniv AT pilgunyv nnlsimcralsdekompoziciâspektrivkombinacijnogorozsiânnâtainfračervonogopoglinannâbagatokomponentnihridkihrozčiniv AT reyntas nnlsimcralsdekompoziciâspektrivkombinacijnogorozsiânnâtainfračervonogopoglinannâbagatokomponentnihridkihrozčiniv AT kutsykam nnlsimcralsdekompoziciâspektrivkombinacijnogorozsiânnâtainfračervonogopoglinannâbagatokomponentnihridkihrozčiniv |
first_indexed |
2023-03-24T08:57:04Z |
last_indexed |
2023-03-24T08:57:04Z |
_version_ |
1795757657666093056 |