Xác định đồng thời các ion Zn 2+ và Pb 2+ bằng phương pháp trắc quang và mạng nơron đa lớp

Đề tài do tác giả Lưu Thị Nga, Lê Thị Thanh Trân, Phạm Văn Tất (Khoa hóa học – đại học Đà Lạt) thực hiện nhằm xác định đồng thời nồng độ Zn²⁺ và Pb²⁺ trên cơ sở kỹ thuật phân tích trắc quang.

Đề tài tiến hành thử nghiệm với các hóa chất: Pb (NO₃)₂, ZN(NO₃)₂, Cu(NO₃)₂ và Fe₂(SO₄)₃ và thuốc thử Dithizon pha trong CCl₄. Tiếp theo, khảo sát pH tối ưu trong khoảng 3,0 đến 9,0 để có được sự tạo phức tốt nhất giữa Dithizon trong CCl₄ với các ion Zn²⁺ và Pb²⁺, vị trí cực đại hấp thụ của phức màu Dithizon được xác định trong bước sóng từ 350 đến 700nm. Nhóm tác giả xây dựng một ma trận thực nghiệm gồm 36 dung dịch bậc hai của ion Zn2+ và Pb²⁺ bằng phương pháp thiết kế thực nghiệm đa mức với ion Zn2+ có 6 nồng độ 0,5: 1,5: 3,5:5,5: 7,5 và 9,5mg.l-1. Ion Pb²⁺có 6 mức 1,0: 2,0: 4,0: 6,0: 8,0 và 10mg.l-1. Các dung dịch bậc hai ngẫu nhiên thành 3 nhóm theo tỉ lệ nhóm luyện 80%, nhóm đánh giá 10%, nhóm kiểm tra 10%.
Các ion Fe³⁺ và Cu²⁺ ảnh hưởng nhất định đến phức màu Dithizon. Fe³⁺ có thể oxi hóa Dithizon làm ảnh hưởng đến nồng độ chất này. Ion Cu²⁺ cũng tạo phức màu tím đỏ với Dithizon trong CCl₄ ở môi trường axit yếu. Để dự đoán nồng độ Zn²⁺ và Pb²⁺, đề tài sử dụng mạng noron đa lớp.
Kết quả thí nghiệm cho thấy, mô hình tốt nhất với Zn²⁺ gồm 13 bước sóng, Pb²⁺ gồm 12 bước sóng. Cả hai đều được xây dựng theo kĩ thuật đánh giá chéo và loại dần từng trường hợp. Mô hình của Zn²⁺ có R2 luyện: 95,30%, R2 thử 83,40%, sai số 0,877. Mô hình của Pb²⁺ có R2 luyện 95,50%, R2 thử 84,4%, sai số là 0,862. Điều này cho thấy, các bước sóng phổ với Zn²⁺ và Pb²⁺ được chọn rất gần nhau. Như vậy, mạng nơron có thể được xây dựng với số nơron được chọn cho lớp nhập bằng số bước sóng λ chung cho cả Zn²⁺ và Pb²⁺ .