Spectrophotometric simultaneous determination of uranium and thorium using partial least squares regression and orthogonal signal correction



Título del documento: Spectrophotometric simultaneous determination of uranium and thorium using partial least squares regression and orthogonal signal correction
Revista: Journal of the Brazilian Chemical Society
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000311899
ISSN: 0103-5053
Autors: 1
Institucions: 1Azad University of Arak, Faculty of Sciences, Arak. Irán
Any:
Període: Oct
Volum: 17
Número: 5
Paginació: 1020-1026
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en inglés A simple, novel and sensitive spectrophotometric method was described for simultaneous determination of uranium and thorium. The method is based on the complex formation of uranium and thorium with Arsenazo III at pH 3.0. All factors affecting the sensitivity were optimized and the linear dynamic range for determination of uranium and thorium found. The simultaneous determination of uranium and thorium mixtures by using spectrophotometric methods is a difficult problem, due to spectral interferences. By multivariate calibration methods such as partial least squares (PLS), it is possible to obtain a model adjusted to the concentration values of the mixtures used in the calibration range. Orthogonal signal correction (OSC) is a preprocessing technique used for removing the information unrelated to the target variables based on constrained principal component analysis. OSC is a suitable preprocessing method for PLS calibration of mixtures without loss of prediction capacity using spectrophotometric method. In this study, the calibration model is based on absorption spectra in the 600-760 nm range for 25 different mixtures of uranium and thorium. Calibration matrices contained 0.10-21.00 and 0.25-18.50 µg mL-1 of uranium and thorium, respectively. The RMSEP for uranium and thorium with OSC and without OSC were 0.4362, 0.4183 and 1.5710, 1.0775, respectively. This procedure allows the simultaneous determination of uranium and thorium in synthetic and real matrix samples with good reliability of the determination
Resumen en portugués Um novo método espectrofotométrico, simples e sensível, foi descrito para determinação simultânea de urânio e tório. O método é baseado na formação de complexos de urânio e tório com Arsenazo III em pH 3,0. Todos os fatores que afetam a sensibilidade foram otimizados e o intervalo dinâmico linear para determinação de cada analito foi encontrado. A determinação simultânea de urânio e tório em misturas empregando métodos espectrofotométricos é dificultada pela ocorrência de interferências espectrais. Usando métodos de calibração multivariada, tais como mínimos quadrados parciais (PLS), é possível obter um modelo ajustado aos valores das concentrações das misturas usados no intervalo de calibração. A correção do sinal ortogonal (OSC) é uma técnica de pré-processamento usada para remover informações não relacionadas às variáveis alvo, empregando análise de componentes principais restrita. OSC é um método de pré-processamento adequado para a calibração PLS de misturas, sem perda da capacidade de predição, usando-se método espectrofotométrico. Neste estudo, o modelo de calibração é baseado no espectro de absorção, no intervalo de 600-760 nm para 25 diferentes misturas de urânio e tório. Matrizes de calibração foram obtidas a partir de soluções contendo 0,10-21,00 e 0,25-18,50 µg mL-1 de urânio e tório, respectivamente. Os valores de RMSEP (raiz quadrada do erro médio de predição) para urânio e tório com OSC e sem OSC foram 0,4362; 0,4183 e 1,5710; 1,0775, respectivamente. Esse procedimento possibilita a determinação simultânea de urânio e tório em amostras reais e sintéticas com adequada confiabilidade na determinação
Disciplines Química
Paraules clau: Química analítica,
Uranio,
Torio,
Determinación espectrofotométrica,
Regresión por mínimos cuadrados parciales,
Corrección ortogonal de señales
Keyword: Chemistry,
Analytical chemistry,
Uranium,
Thorium,
Spectrophotometric determination,
Partial least squares regression,
Orthogonal signal correction
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