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

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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

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