多元校正分析在微量金属元素检测中的应用

宋玉函

摘 要：当前微量金属元素检测方式有很多，不同的检测方法发挥的检测效果也不尽相同，为提升微量金属元素的检测效率和准确性，要选择有效的检测方式进行检测。本文通过介绍微量金属元素及其检测方法，然后详细阐述了多元校正分析方法的应用，明确不同检测方法的优势与不足，继而采用更有效的方法进行微量金属元素检测。

关键词：微量金属元素；微量元素检测；多元校正分析

1 微量金属元素及其检测方式

微量金属元素（TME）又被称之为微量营养元素，也简称为微量元素，微量金属元素可分为生物体微量金属元素、非生物体微量金属元素[1]。虽然人体中的微量金属元素比较少，但却与人体健康有着密切关系，如果人体对微量金属元素的摄入量不均衡，就会引发很多的生理性或心理性疾病。由于微量金属元素给人体带来的影响较大，所以检测微量金属元素的有效性、准确性意义重大。当前检测微量金属元素的方法有很多，其中原子吸收光光度法、氢化物发生-原子荧光光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法等，这些方法的最大问题是费用昂贵、使用维护成本高，在微量金属元素的检测中难以得到广泛应用；虽然吸光光度法、电化学分析法的操作简便快捷、成本低廉、维护便利，随着科技的发展也得到了普遍应用，但测量数据的处理难度极大。为了解决以上问题可采用多元校正分析方法进行微量金属元素的检测，本文详细分析了多元线性回归、偏最小二乘法、主成分分析、小波分析等方法的应用。

2 多元校正分析方法在微量金属元素检测中的应用

2.1 多元线性回归法

在多元校正分析方法中多元线性回归的应用较为普遍，其主要是因为该方法简单、易操作，当前多元线性回归法可在离子近红外光谱法分析葡萄酒的铜、铁、钾、钠、镁以及钙等时应用，且检测过程极快速、便捷；对饮用水、废水中铅、钛、铟、镉等离子进行测定，检测结果准确、有效。如图1所示。

2.2 偏最小二乘法

偏最小二乘法信息供应能力较强，其能有效解决相似组分波谱相关导致的共线性问题，可采用偏最小二乘法构建离子选择性电极阵列校正模型，测定混合溶液中相关金属离子的含量；可将偏最小二乘法应用于铜、碲、钴、铁、铅等离子的可见光谱进行分析[2]，确定各组分的浓度，其误差可控制在6%以内。

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，但也存在较大的差别，其主要分析灰色和黑色体系，并对其进行定量校正，继而有效确定其定性组成。主成分分析法主要是通过降维后的主成分矩阵对相应测量矩阵进行线性回归的一种检测方法，其在食品、化工领域的微量金属元素检测中被广泛的应用，国外的研究学者将主成分分析法应用于测定海水中铜、锌、铅等离子，发现海水的污染程度与微量金属元素的含量有着密切的联系。

2.4 小波分析法

在多元校正分析中小波分析法是一种新兴的检测方式，其在信号分离、平滑滤噪、信号提取、数据压缩以及离散数据微分等方面发挥着较大优势，所以小波分析法在化学领域、食品领域中得到了有效应用，通过小波分析法的平滑滤噪优势，对微量金属元素离子的测定数据信号进行预处理，由于噪声信号、数据信号的频率不同，所以其小波数据模型随着尺度变化呈现出不同的规律，所以去除噪音频段后，可大幅度提升检测效果。

3 结语

目前，无论是对食品还是化学品中微量金属元素的检测都是为了保障人们可以健康、安全的生活，为了确保检测结果的准确性、有效性，要选择适合的检测方法，通过阐述以上几种多元校正分析方法可知，不同的方法适用的检测条件不相同，可根据检测的实际情况采用恰当的检测方式进行检测。

参考文献

[1]陈月，林勤保，吴海军，等.电感耦合等离子体-质谱法测定陈醋中14种微量金属元素[J].食品科学，2011，32（24）： 237-240.

[2]陈朝魁，殷勇，易军鹏，等.多元校正分析在微量金属元素检测中的应用[J].食品科技，2006，31（2）：112-113.