化學計量學應用

內(nèi)容概要

本書首先簡要介紹了化學計量學的發(fā)展歷史、研究內(nèi)容和應用領域，數(shù)學和統(tǒng)計學基本知識，計算機編程語言MATLAB，分析化學中數(shù)理統(tǒng)計和數(shù)據(jù)處理方法。在此基礎上，介紹了目前應用較多的一些化學計量學方法，包括實驗設計、最優(yōu)化方法、多元校正、多元分辨、化學模式識別、化學構效關系等。在闡述清楚各種方法基本理論的前提下，淡化數(shù)學理論，重點講述化學意義，突出算法的使用，并對重要方法給出應用實例。    本書可以作為分析化學和其他相關專業(yè)本科生和研究生化學計量學課程的教學用書，也可以作為從事化學計量學研究和應用人員的參考書。

書籍目錄

第1章  概論　1.1　化學計量學的誕生和發(fā)展歷史　1.2　化學計量學的研究內(nèi)容　1.3　化學計量學的應用領域　參考文獻第2章　數(shù)學和MATLAB編程基礎　2.1　數(shù)學和統(tǒng)計學基礎  　2.1.1　矢量和矩陣運算　  2.1.2　線性相關　  2.1.3　范數(shù)　  2.1.4　統(tǒng)計學基礎　2.2  MATLAB編程基礎　  2.2.1　MATLAB基本命令和基本運算　  2.2.2　MATLAB的基本繪圖功能　  2.2.3　M文件　  2.2.4　MATLAB編程舉例　參考文獻第3章  分析化學中數(shù)理統(tǒng)計和數(shù)據(jù)處理方法　3.1　分析數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計方法  　3.1.1　分析化學中數(shù)理統(tǒng)計的基本概念　  3.1.2　分析數(shù)據(jù)的置信區(qū)間估計  　3.1.3　分析數(shù)據(jù)的顯著性檢驗　3.2　分析信號的平滑　  3.2.1　平均法  　3.2.2　多項式擬合法　3.3　分析信號的求導　  3.3.1　差分法  　3.3.2　多項式擬合法　參考文獻第4章　化學實驗設計　4.1　基本概念　4.2　拉丁方和拉丁方設計　4.3　因子設計和部分因子設計　  4.3.1  因子設計　  4.3.2　部分因子設計　4.4　正交實驗設計  　4.4.1　正交表和正交實驗設計　  4.4.2　用正交表安排實驗  　4.4.3　實驗結果的分析　4.5　均勻?qū)嶒炘O計　　4.5.1　均勻設計表　　4.5.2　用均勻設計表安排實驗　　4.5.3　擬水平均勻設計　參考文獻第5章　最優(yōu)化方法　5.1　最優(yōu)化的基本概念　5.2　線性規(guī)劃　  5.2.1　線性規(guī)劃的標準型  　5.2.2　線性規(guī)劃的圖解法　  5.2.3　單純形優(yōu)化法　5.3　非線性規(guī)劃  　5.3.1　消去法　……第6章　多元校正第7章　多元分辨第8章　化學模式識別第9章　定量構效關系

章節(jié)摘錄

第1章 概論1.1 化學計量學的誕生和發(fā)展歷史1971年，瑞典化學家S．Wold在申請一項基金項目時首次提出“化學計量學”（Chemometrics）這一名詞。他參考生物計量學（Biometrics）和經(jīng)濟計量學（Econometrics）兩個名詞的詞尾，與化學（Chemistry）的詞頭結合定義了Chemometrics。W01d提出的化學計量學得到美國科學家Kowalski的贊賞，他們于1974年共同發(fā)起成立了國際化學計量學學會，之后，化學計量學得到了快速發(fā)展。在化學計量學發(fā)展過程中，尤其是發(fā)展初期，分析化學工作者做出了重要貢獻，同時這門分支學科也對分析化學的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。所以，很多人認為化學計量學是隸屬于分析化學學科的。但是，今天的化學計量學所研究的內(nèi)容已經(jīng)不僅僅局限于分析化學，它在整個化學學科及其相關學科，如生命科學、環(huán)境科學等領域，以及很多工業(yè)部門都發(fā)揮著重要作用。按照國際化學計量學學會的定義，化學計量學是一門運用數(shù)學、統(tǒng)計學、計算機科學以及其他相關學科的理論與方法，優(yōu)化化學量測過程，并從化學量測數(shù)據(jù)中最大限度地獲取有用化學信息的學科。分析化學中的數(shù)理統(tǒng)計方法，如標準偏差、置信區(qū)間、有效數(shù)字、顯著性檢驗等，就是早期化學計量學研究的內(nèi)容。那時，Chemometrics一詞尚未出現(xiàn)，許多統(tǒng)計學與數(shù)學方法在化學與分析化學中逐步得到了應用。這一階段的化學計量學只是簡單地把統(tǒng)計學和數(shù)學方法應用到分析化學中，范圍比較有限，也沒有自己獨特的方法。從20世紀70年代開始，科學家們除了使用統(tǒng)計學和數(shù)學方法外，還吸收了如行為科學（心理學等）、經(jīng)濟計量學、信息科學等領域已發(fā)展起來的數(shù)據(jù)與信號分析方法，將它們成功地應用于分析化學研究。眾所周知，20世紀50年代以后，儀器分析方法迅速崛起，各類分析儀器所能提供的數(shù)據(jù)容量迅速增加。一般的化學分析方法，一次實驗往往只能得到有限的幾個數(shù)據(jù)，如滴定分析的實驗數(shù)據(jù)無非是消耗滴定劑體積，重量分析中沉淀物的重量等。

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《化學計量學應用》可以作為分析化學和其他相關專業(yè)本科生和研究生化學計量學課程的教學用書，也可以作為從事化學計量學研究和應用人員的參考書。

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