响应面法在仪器分析实验教学中的应用——以响应面法优化HPLC测定饮料苯甲酸的条件为例

doi:10.3866/PKU.DXHX202011040

大学化学 >> 2021, Vol. 36 >> Issue (8): 2011040.doi: 10.3866/PKU.DXHX202011040

响应面法在仪器分析实验教学中的应用——以响应面法优化HPLC测定饮料苯甲酸的条件为例

加列西·马那甫, 贾娜尔·吐尔逊, 万越, 马福东()

新疆农业大学化学工程学院, 乌鲁木齐 830052

收稿日期:2020-11-17 录用日期:2021-01-13 发布日期:2021-08-03
通讯作者: 马福东 E-mail:xjaumafud@163.com
作者简介:马福东, E-mail: xjaumafud@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(21564015);新疆农业大学校级教研项目(2020HSCC27)

Application of Response Surface Method in the Teaching of Instrumental Analysis Experiment: Taking the Optimization of HPLC Conditions for Determination of Benzoic Acid in Beverages as an Example

Jialiexi·Manafu, Janaer·Tuerxun, Yue Wan, Fudong Ma()

School of Chemical Engineering, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China

Received:2020-11-17 Accepted:2021-01-13 Published:2021-08-03
Contact: Fudong Ma E-mail:xjaumafud@163.com

摘要/Abstract

摘要：

仪器分析课程是理论与实验相结合的专业基础课之一。为提高学生的科研创新能力，以“响应面法优化HPLC测定饮料中苯甲酸的条件”实验为例，从仪器分析实验课程现状出发，研究了响应面分析法所用数据处理软件在实验教学中的应用，让学生了解并熟练响应面法的实验设计及软件，并直接应用于实验教学中。

关键词: 响应面, 仪器分析, 实验教学

Abstract:

The instrumental analysis course is one of the professional basic courses that combine theory and experiment. In order to improve students' scientific research and innovation ability, "the application of response surface method to the optimization of HPLC conditions for determination of benzoic acid in beverages" is taken as an example. Based on the current situation of the experimental course of "instrumental analysis", the data processing software used in response surface analysis is studied in experimental teaching and helps students understand and be proficient in the experimental design and software of response surface methodology.

Key words: Response surface, Instrumental analysis, Experimental teaching

MSC2000:

加列西·马那甫, 贾娜尔·吐尔逊, 万越, 马福东. 响应面法在仪器分析实验教学中的应用——以响应面法优化HPLC测定饮料苯甲酸的条件为例[J]. 大学化学, 2021, 36(8): 2011040.

Jialiexi·Manafu, Janaer·Tuerxun, Yue Wan, Fudong Ma. Application of Response Surface Method in the Teaching of Instrumental Analysis Experiment: Taking the Optimization of HPLC Conditions for Determination of Benzoic Acid in Beverages as an Example[J]. University Chemistry, 2021, 36(8): 2011040.

图/表 4

表1

表2

表3

图1

参考文献 11

1	程玲; 李俊凯. 长江大学学报, 2010, 7 (2), 102.
2	沈玥; 张永忠. 东北农业大学学报, 2011, 9 (1), 119.
3	张玉芬; 韩娜仁花. 内蒙古民族大学学报, 2012, 18 (2), 143.
4	李丽. 西北民族大学学报, 2010, 31 (77), 84.
5	张润楚; 郑海涛; 兰燕. 试验设计与分析及参数优化, 北京: 中国统计出版社, 2003.
6	卢泽湘; 范立维; 廖益强. 福建农林大学学报, 2010, 13 (5), 106. doi: 10.3969/j.issn.1671-6922.2010.05.024
7	廖鹏. 浙江化工, 2018, 49 (1), 44.
8	薛林科. 云南化工, 2019, 46 (5), 75.
9	曹利雅; 曹文博. 化工技术与开发, 2019, 48 (9), 43.
10	徐向宏; 何明珠. 实验设计与Design-Expert、SPSS应用, 北京: 科学出版社, 2010.
11	马少妹; 袁爱群; 白丽娟. 高校实验室工作研究, 2004, 82 (4), 21.

因素	水平
因素	−1	0	1
A/min	5	10	15
B/%	10	12.5	15
C	6	7	8

试验号	A	B	C	Y/(mg∙kg⁻¹)
1	−1	0	−1	135
2	0	−1	1	138
3	0	0	0	140
4	−1	−1	0	135
5	1	0	1	138
6	1	1	0	130
7	0	0	0	140
8	1	0	−1	136
9	1	−1	0	135
10	0	0	0	140
11	−1	0	1	138
12	0	1	1	137
13	0	−1	−1	136
14	0	0	0	140
15	−1	1	0	137
16	0	1	−1	135
17	0	0	0	140

方差来源	平方和	自由度	均方	F值	P值	显著性
模型	106.69	9	11.85	10.06	0.0030	**
A	4.50	1	4.50	3.82	0.0916
B	3.12	1	3.12	2.65	0.1475
C	10.13	1	10.13	8.59	0.022	*
AB	12.25	1	12.25	10.39	0.0146	*
AC	0.25	1	0.25	0.21	0.6591
BC	1.421 × 10⁻¹⁴	1	1.421 × 10⁻¹⁴	1.206 × 10⁻¹⁴	1.0000
A²	31.84	1	31.84	27.02	0.0013	**
B²	37.89	1	37.89	32.15	0.0008	***
C²	1.05	1	1.05	0.89	0.3761
残差	8.25	7	1.18
失拟项	8.25	3	2.75	1.47	0.2504
纯误差	0.000	4	0.000
R² = 0.9282

[1]	雷海波, 许艳玲, 任健, 刘文. 新农科背景下生物质功能材料综合实验课程建设[J]. 大学化学, 2022, 37(8): 2108072-.
[2]	刘海燕, 杨秀敏, 郝琳, 张帅华, 赵孝先, 崔鹏雷, 臧晓欢. 新农科背景下化学专业课程思政建设的探索与实践——以河北农业大学仪器分析课程教学为例[J]. 大学化学, 2022, 37(8): 2108073-.
[3]	朱倩倩, 王稳. 培养化学拔尖人才为导向的综合化学实验(Ⅰ)教学改革探索[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2111035-.
[4]	赵洁妤, 石碧清, 全玉莲, 裴培, 郑艳芬. 以学生为中心的仪器分析课程教学探索与研究——以色谱导论为例[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2109015-.
[5]	宣俊, 金伟伟, 李磊, 廉笑, 张琼, 刘晨江. 连续流动条件下硝酮的光化学合成在本科实验教学中的应用探索[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2109049-.
[6]	林天然, 侯丽, 董家新, 叶芳贵, 田建袅, 张亮亮, 赵书林, 邱建华, 沈星灿. “三位一体”助力分析化学相关实验类课程的改革[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2109019-.
[7]	李冰, 赵馨鑫, 夏吾炯, 杜耘辰, 韩喜江. 紫外光诱导1-甲基-2-苯基吲哚啉的合成与表征——国家自然科学基金项目转化的综合型微量有机化学实验[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2109039-.
[8]	翁玉华, 许振玲, 潘蕊, 张春艳, 吕银云, 阮婵姿, 董志强, 阮永红, 张来英, 方雪明, 彭淑女, 任艳平. 与时俱进地做好化学实验教学实验室的建设与管理[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2109085-.
[9]	刘银怡, 苏紫珊, 陈碧娴, 邓欣, 唐舒如, 林淑满, 谢浩源, 柳晓俊, 刘文婷, 许伟钦. 微乳液法调控纳米Cu-MOF形貌的实验教学案例[J]. 大学化学, 2022, 37(7): 2110071-.
[10]	黄军, 周颖琳, 吕占霞, 高珍, 李美仙. 适应创新性人才培养的仪器分析实验教学改革初探[J]. 大学化学, 2022, 37(4): 2110023-.
[11]	吕燕. 新形势下研究生现代仪器分析实验课程改革[J]. 大学化学, 2022, 37(4): 2107077-.
[12]	叶美玲, 陈翠雪, 张秋根, 邵文尧. 基于工程教育认证的创新创业融合实验教学改革[J]. 大学化学, 2022, 37(4): 2107018-1.
[13]	张天龙, 冯婷, 汤宏胜, 李延, 李华. 线上线下深度融合的分析化学实验教学新模式探索——以“维生素C饮料中抗坏血酸含量的测定”为例[J]. 大学化学, 2022, 37(4): 202108082-.
[14]	邹桂征, 孙树喆, 徐晓文, 黄锡荣, 杨国生, 吴波, 张斌. 仪器分析课程教学内容和教学方式改革的几点思考[J]. 大学化学, 2022, 37(4): 2108084-.
[15]	强根荣, 王海滨. 有机化学实验教学内容改革笔谈[J]. 大学化学, 2022, 37(2): 2109074-.

响应面法在仪器分析实验教学中的应用——以响应面法优化HPLC测定饮料苯甲酸的条件为例

Application of Response Surface Method in the Teaching of Instrumental Analysis Experiment: Taking the Optimization of HPLC Conditions for Determination of Benzoic Acid in Beverages as an Example

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 4

参考文献 11

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0