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Sabino L., Ferreira M. M. C., Sales H., Almeida W., "Desenvolvimento de Modelo de Calibração Multivariada em Espectroscopia de Infravermelho Próximo" ["Development of Multivariate Calibration Model in Near Infrared Spectroscopy"]. Santa Maria, RS, 31/08-03/09/1999: X Encontro Nacional de Química Analítica (X ENQA) [10th National Meeting of Analytical Chemistry], Resumos [Abstracts], (1999) QM–11 (1999). Oral QM–11.



Português

QM - 11
 

DESENVOLVIMENTO DE MODELO DE CALIBRAÇÃO MULTIVARIADA
EM ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO

Luciana C. Sabino (PG)a, Márcia M. C. Ferreira (PQ)a, Henrique Jorge S. Sales (PQ)ab,
Wanderson Bueno de Almeida  (PQ)b
aInstituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, Cx. P. 6154, Campinas, SP.
bHenkel S/A Indústrias Químicas, Cx. P. 30.364, São Paulo, SP.
 

palavras-chaves: ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO, CALIBRAÇÃO
MULTIVARIADA (PLS), CONTROLE DE QUALIDADE

         As    amostras    no    conjunto    de    dados   analisados    são    provenientes    do
monitoramento  de  uma  linha de produção  industrial  para  a  síntese  de  um  composto
utilizado como matéria prima no segmento da indústria de cosméticos.  O  interesse neste
produto está relacionado à suas propriedades  como  agente  espessante  representando
uma alternativa à utilização de sais em processos industriais.
         Este  espessante  é  sintetizado  a  partir  da  reação  de  um  derivado  do  óleo  de
babaçu com uma amina secundária levando a obtenção de uma amida.
         Descrevemos  a   aplicação   do   método   PLS   (Partial  Least  Squares)   para   a
construção de um modelo  de calibração multivariada a partir dos espectros obtidos  para
as amostras na região  do  infravermelho  próximo  (região de 10000 a 4500 cm-1)  com o
objetivo de determinar o teor de amida (agente espessante) e amina no produto final.
         Buscamos   avaliar   na   construção   deste   modelo   o   uso   de   transformações
matemáticas como  a normalização,  alisamento,  correção multiplicativa e  derivada  para
a correção das distorções  de linha de base e ruído presentes nas amostras na etapa  de
pré-tratamento.
         Outro  critério  utilizado  foi   a  aplicação  da   seleção   de   variáveis  buscando   a
amplificação do  modelo  de  regressão uma vez que  é  possível estabelecer  as  regiões
do espectro  que  são relevantes  para  a  determinação da concentração de cada analito.
A  metodologia  é  baseada  na  análise  conjunta  do  gráfico  dos  loadings   e   vetor  de
regressão.
         O  melhor  modelo  foi  definido  pelo valor  numérico  do  PRESS  (Prediction  Error
Sum of Squares),  ou seja a condição onde se obteve o mínimo de resíduo entre  o  valor
de concentração medido e o valor previsto.
         Demonstramos  assim   o   potencial   de   métodos  de  calibração  multivariado  no
desenvolvimento de métodos analíticos por representar uma forma de economia de custo
e   tempo   pela   redução   do   número    de   análises   necessárias   para   garantir   as
especificações de qualidade de um produto.
Beebe K. R.; Pell, R. J.; Seasholtz, M. B.; Chemometrics: a Practical Guide; Jonh Wiley
& Sons, N. Y., 1998.
Faber, N. M.; Anal. Chem., 1999, &1(3), 557-565.
CAPES


English

QM - 11
 

DEVELOPMENT OF MULTIVARIATE CALIBRATION MODEL
IN NEAR INFRARED SPECTROSCOPY

Luciana C. Sabino (PG)a, Márcia M. C. Ferreira (PQ)a, Henrique Jorge S. Sales (PQ)ab,
Wanderson Bueno de Almeida  (PQ)b
aInstituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, Cx. P. 6154, Campinas, SP.
bHenkel S/A Indústrias Químicas, Cx. P. 30.364, São Paulo, SP.
 

key-words: INFRA RED SPECTROSCOPY, MULTIVARIATE CALIBRATION (PLS),
QUALITY CONTROL

         The samples from the analyzed data set  were originated from  the  monitoring  of  an
industrial production  line  for  synthesis  of  an  compound that  has  been  used as  a  raw
material in cosmetics industry.  The interest  for  this product is related  to its properties  as
a thickening agent, an alternative to the use of salts in industrial processes.
         This thickener is synthesized in reaction of an derivative of  babaçu  palm  oil with an
secondary amine resulting in an amide.
         Application  of  the  PLS  method  (Partial  Least  Squares)   will  be  described  in   a
construction   of  multivariate  calibration  model  using  spectra   for  the  samples  in  near
infrared region (region from 10000 to 4500 cm-1).   The aim of the  PLS  is to determine the
amide (thickener) and amine contents in the final product.
         The    use    of    mathematical     transformations    like    normalization,    smoothing,
multiplicative correction  and  derivative was studied in order to correct  distortions  of   the
base line and the present noise in samples during data pre-processing.
         Another used criterium was the application of variable  selection  in  order to  expand
the regression  model  because  it  is  possible  to  identify  the  spectral  regions  that  are
relevant for determination of concentration of each analyte. This methodology is based on
the analysis of the  of the loadings plot and the regression vector.
         The  best  model was   selected  according   to   the   numerical   value   of   PRESS
(Prediction Error Sum of Squares)  i.e.  the  condition  of  the  minimum  residual  between
the measured and predicted value of concentration.
         The  cabality  of   the  multivariate  calibration  methods  was  demonstrated  for  the
development of  analytical methods.  This  is  because these  new  methods  minimize  the
costs and time because  of  reduced number of analyses that are necessary to  guarantee
the specifications of the product quality.
Beebe K. R.; Pell, R. J.; Seasholtz, M. B.; Chemometrics: a Practical Guide; Jonh Wiley
& Sons, N. Y., 1998.
Faber, N. M.; Anal. Chem., 1999, &1(3), 557-565.
CAPES