Monitoring the esterification reactions of carboxylic acids with alcohols using near-infrared spectroscopy and multivariate calibration methods

Abstract

öz Yakın-Enfraruj Spektroskopisi (NIR) ve dört laikli çok değişkenli kalibrasyon metotları kullanılarak alkol, asit, ester ve su karışımlarının eş zamanlı tayinleri yapılmıştır. Bunlar, Genetik Ters En küçük Kareler Yöntemi (GILS), Genetik Regresyon (GR), Temel Bileşenler Regresyonu (PCR) ve Kısmi En Küçük Kareler Yöntemi (PLS) kullanılan dört çok değişkenli kalibrasyon metodudur. Dört değişik esterleşme reaksiyonu bu amaçla incelenmiştir. Bu esterleşme reaksiyonları metilasetat, etil asetat, propilasetat ve bütilasetat oluşum reaksiyonlarıdır, örnek seti 40 adet dörtlü karışım içermektedir. Her bir örnek iki kez ölçülmüş ve 4000 - 10000 cm-1 aralığında 80 adet yakın-enfraruj absorbans spektrumları elde edilmiştir. Bu 80 spektrumdan 50 tanesi kalibrasyon seti için kullanılmış; 30 tanesi test amacı ile ayrılmıştır. Her bir esterleşme reaksiyonundaki her bir bileşen için bir çok kalibrasyon modeli oluşturulmuştur. Her bir model için standard kalibrasyon hatası (SEC) ve standard tahmin hatası (SEP) hesaplanmış ve kullanılan dört çok değişkenli kalibrasyon metodu karşılaştırılmışıtır. m

ABSTRACT Simultaneous determination of mixtures of alcohols, acids, esters, and water using near-infrared spectroscopy (MR) and four different multivariate calibration methods were realized. The four multivariate calibration methods were Genetic Inverse Least Squares (GILS), Genetic Regression (GR), Principle Component Regression (PCR), and Partial Least Squares (PLS). Four different esterification reactions were investigated. These are methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate. The sample set contains 40 ternary mixtures of these esterification processes. Duplicate measurements were done for each sample and 80 MR absorbance spectra that cover the range from 4000 to 1 0000 cm-1 were obtained. Of these 80 spectra, 50 were used as calibration set, 30 were reserved for the prediction purposes. Several calibration methods were built for each component of each esterification reactions. Standard error of calibration (SEC) and standard error of prediction (SEP) were calculated for each calibration model and comparison of these four multivariate calibration methods was done. u