عدم قطعیت و انتشار خطا در داده های ph متری و اسپکتروسکپی سیستم های سینتیکی و تعادلی بر اساس مدلسازی سخت

مطالعات کمی نقش عمده¬ای را در شیمی تجزیه ایفا می¬کنند. لذا خطاهایی که در چنین مطالعاتی ایجاد می¬شوند نیز اهمیت وﻳﮋه¬ای دارند. بنابراین یک اصل مهم این است که، نتایج کمی تنها در صورتی که با تخمینی از خطاهای ذاتی¬شان همراه باشند، معتبر هستند. به طور طبیعی این اصل نه فقط برای شیمی تجزیه بلکه برای هر شاخه¬ای از علم که در آن نتایج عددی گزارش می¬شوند، به کار گرفته می¬شود. امروزه با وجود کاوشگرهای پیشرفته و بسیار دقیق، منابع مرسوم خطا مانند نمونه برداری و نویز دستگاهی نسبت به دیگر منابع خطا مانند خطای تعیین غلظت اولیه واکنش دهنده¬ها چندان جدی نیستند. در یک تجربه آزمایشگاهی واقعی، در نتیجه مساﺋﻠﻲ از قبیل وزن کردن، حل کردن، مخلوط شدن ناقص، و غیره; مقداری خطا بر روی غلظت¬های واقعی واکنش دهنده¬ها وجود دارد. بنابراین شیمیدان¬ها اغلب مقدار صحیح غلظت¬های اولیه را نمی¬دانند. در این کار، برای اولین بار تأثیر عدم¬قطعیت در غلظت¬های اولیه بر روی ثابت¬های تعادل و سرعت برازش شده در مطالعات اسپکتروسکوپی و ph¬متری تعادل¬های اسید- باز و تشکیل کمپلکس و همچنین در مطالعه اسپکتروسکوپی فرآیندهای سینتیک-تعادل جفت شده بررسی شده است. برای این منظور، یک روش دقیق بر اساس رابطه کلاسیک انتشار خطا استفاده شد. کارایی روش توسط داده¬های ساختگی ارزیابی شده است. داده-های چند متغیره با استفاده از روش برازش بر اساس مدل که از الگوریتم بهینه سازی نیوتن-گوس-لونبرگ/ مارکوات استفاده می¬کند آنالیز شدند. سپس، برای هر یک از فرآیندهای شبیه سازی شده تأثیر غلظت¬های اولیه و ثابت¬های تعادل متفاوت بر روی خروجی الگوریتم (پارامترهای برازش شده) با تغییر آن¬ها در یک دامنه قابل قبول بررسی شد. علاوه بر این، تعادلات تشکیل کمپلکس و اسید- باز توسط روش¬های اسپکتروسکوپی و ph¬متری در شرایط کاﻣﻠﴼ مشابه بررسی و مقایسه شدند. نتایج روش ph¬متری دقیقتر از روش اسپکتروسکوپی بود. نتیجه مهم این مطالعه این است که، یافته¬های ما می¬تواند در طراحی آزمایشگاهی بهینه این فرآیندها استفاده شود. این روش انتشار خطا انعطاف¬پذیر است و می¬تواند به راحتی برای دیگر منابع خطا بسط داده شود.