zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2021-88-6-933-941zhps-942Research ArticleСтатьиАнализ состава водно-спиртовых смесей по инфракрасным спектрам поглощения их паровAnalysis of the composition of water-alcohol mixtures using the infrared absorption spectra of their vaporsВеснинВ. Л.VesninV. L.

Ульяновск

Ulyanovsk

ufire-spectrum@yandex.ruУльяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова Российской АНUlyanovsk Branch of the V. A. Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of the Russian Academy of Sciences202129112021886933941Copyright © Веснин В.Л., 20212021Веснин В.Л.Vesnin V.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/942

Исследованы ИК-спектры поглощения насыщенных паров спиртов и спиртосодержащих смесей в диапазоне 1.3—1.5 мкм. Разработан метод количественного определения состава водноспиртовых смесей, основанный на применении множественной линейной регрессии, и установлен диапазон концентраций метанола, в котором нелинейность зависимости концентрации спиртов в насыщенных парах над жидкой смесью от концентрации спиртов в этой жидкой смеси не оказывает заметного влияния на результаты анализа состава смеси. Предложен и реализован метод оптимизации набора длин волн для множественной линейной регрессии, основанный на минимизации среднеквадратической ошибки определения концентрации. Разработанные методы позволяют с помощью относительно недорогой и доступной спектроскопической аппаратуры реализовать определение малых (<1 %) количеств метанола на фоне больших количеств этанола и воды. 

The article presents the results of studies of infrared absorption spectra of saturated vapors of alcohols and alcohol-containing mixtures in the range of 1.3—1.5 mm. A method was developed for the quantitative determination of the composition of water-alcohol mixtures based on the use of multiple linear regression, and a range of methanol concentrations was determined, in which the nonlinearity of the dependence of the concentration of alcohols in saturated vapors over a liquid mixture on the concentration of alcohols in this liquid mixture does not significantly affect the results of analysis of the mixture composition. A method for optimizing a set of wavelengths for multiple linear regression, based on minimizing the mean-square error in determining the concentration is proposed and implemented. The developed methods make it possible to determine the presence of small (<1%) amounts of methanol against the background of large amounts of ethanol and water using relatively inexpensive and accessible spectroscopic equipment.

инфракрасный спектр поглощенияметанолэтанолизопропаноланализ смесейinfrared absorption spectrummethanolethanolisopropanolmixture analysisReferencesА. И. Пеньковский, Н. С. Боровкова, М. И. Филатов, В. И. Верещагин, Ф. Р. Шамсутдинов, Р. Н. Абайдуллин. Офиц. каталог IX междунар. форума “Оптические системы и технологии”, 12—15 ноября 2013 г., Москва (2013) 41, http://optics-expo.ru/wp-content/uploads/2015/05/katalog13.pdfА. И. Пеньковский, Н. С. Боровкова, М. И. Филатов, В. И. Верещагин, Ф. Р. Шамсутдинов, Р. Н. Абайдуллин. Офиц. каталог IX междунар. форума “Оптические системы и технологии”, 12—15 ноября 2013 г., Москва (2013) 41, http://optics-expo.ru/wp-content/uploads/2015/05/katalog13.pdfД. Васильев, М. Коняев, А. Ким, Л. Абрамов. Фотоника, № 1 (2016) 70—83Д. Васильев, М. Коняев, А. Ким, Л. Абрамов. Фотоника, № 1 (2016) 70—83С. В. Башкин, А. Н. Морозов, И. Л. Фуфурин, Ю. А. Башкина. Наука и образование, № 12 (2011)С. В. Башкин, А. Н. Морозов, И. Л. Фуфурин, Ю. А. Башкина. Наука и образование, № 12 (2011)В. Е. Привалов, В. Г. Шеманин. Опт. и спектр., 129, № 8 (2021) 1048—1052, http://journals.ioffe.ru/articles/51200В. Е. Привалов, В. Г. Шеманин. Опт. и спектр., 129, № 8 (2021) 1048—1052, http://journals.ioffe.ru/articles/51200ГОСТ 3639-79. Растворы водно-спиртовые. Методы определения концентрации этилового спирта. Москва, ИПК Издательство стандартов (2004)ГОСТ 3639-79. Растворы водно-спиртовые. Методы определения концентрации этилового спирта. Москва, ИПК Издательство стандартов (2004)Л. С. Клименко, С. В. Нехорошев, А. В. Нехорошева, Д. С. Нехорошева, Х. Б. Таги-заде. Науч. мед. вестн. Югры, № 3 (2018) 35—40, http://www.researchgate.net/publication/329149169Л. С. Клименко, С. В. Нехорошев, А. В. Нехорошева, Д. С. Нехорошева, Х. Б. Таги-заде. Науч. мед. вестн. Югры, № 3 (2018) 35—40, http://www.researchgate.net/publication/329149169Р. Сильверстейн, Г. Басслер, Т. Моррил. Спектрометрическая идентификация органических соединений, Москва, Мир (1977)Р. Сильверстейн, Г. Басслер, Т. Моррил. Спектрометрическая идентификация органических соединений, Москва, Мир (1977)Эбру Эфеоглу, Гуркан Туна. Дефектоскопия, № 8 (2020) 70—78Эбру Эфеоглу, Гуркан Туна. Дефектоскопия, № 8 (2020) 70—78В. Л. Веснин. Журн. прикл. спектр., 83, № 5 (2016) 803—808V. L. Vesnin. J. Appl. Spectr., 83 (2016) 840—844В. Л. Веснин, В. Г. Мурадов. Материалы науч.-тех. конф. INTERMATIC–2016, 21—25 ноября 2016 г., Москва (2016) 119—122, http://conf.mirea.ru/CD2016/pdf/p4/32.pdfВ. Л. Веснин, В. Г. Мурадов. Материалы науч.-тех. конф. INTERMATIC–2016, 21—25 ноября 2016 г., Москва (2016) 119—122, http://conf.mirea.ru/CD2016/pdf/p4/32.pdfВ. Л. Веснин. В сб. науч. тр. “Радиоэлектронная техника”, под ред. В. А. Сергеева, Ульяновск, УлГТУ (2019) 70—81В. Л. Веснин. В сб. науч. тр. “Радиоэлектронная техника”, под ред. В. А. Сергеева, Ульяновск, УлГТУ (2019) 70—81В. Л. Веснин, В. Г. Мурадов. Журн. прикл. спектр., 79, № 4 (2012) 533—537[V. L. Vesnin, V. G. Muradov. J. Appl. Spectr., 79 (2012) 515—520ГОСТ 33408-2015. Коньяки, дистилляты коньячные, бренди. Определение содержания альдегидов, эфиров и спиртов методом газовой хроматографии, Москва, Стандартинформ (2016)ГОСТ 33408-2015. Коньяки, дистилляты коньячные, бренди. Определение содержания альдегидов, эфиров и спиртов методом газовой хроматографии, Москва, Стандартинформ (2016)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.