Анотація до роботи:

Пантелеймонов А.В. Нові хемометричні засоби обробки даних аналітичного експерименту. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.02 – аналітична хімія. – Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Харків, 2008.

В роботі надано рекомендації з метрології бінарного тестування, обґрунтовано набір метрологічних характеристик методик виявлення з бінарним відгуком. В якості функцій, що подають криві ефективності, рекомендовано застосовувати функції логістичного та експоненційного розподілу. Нелінійний незважений МНК рекомендовано як розрахунковий засіб для визначення підгінних параметрів апроксимуючих функцій. Показано, що він дає оцінки, що збігаються з робастними, одержаними на основі використання теорії нечітких множин.

Розроблено алгоритм ідентифікації сполук, який базується на розрахунку ступеню приналежності аналіту та еталону одній сполуці за допомогою теорії нечітких множин.

Вперше визначено хіміко-аналітичні характеристики двох нових органо-кремнеземних матеріалів за допомогою нового методу, що описує неідеальну адсорбцію в рамках моделі полідентатного зв’язування та як розрахункові засоби використовує методи робастного М-оцінювання за Хьюбером та засоби теорії нечітких множин.

В роботі розв’язано актуальну задачу розвитку хемометричних методів обробки даних, що дозволяє підвищити достовірність результатів якісного хімічного аналізу та забезпечує надійне оцінювання хіміко-аналітичних характеристик твердофазних аналітичних реагентів на основі гібридних органо-кремнеземних матеріалів.

1. Показано, що найважливішими метрологічними характеристиками методик виявлення з бінарним відгуком доцільно вважати межу виявлення та інтервал ненадійності, які знаходять з кривих ефективності; для представлення кривих ефективності достатньо обмежитися лише двома функціями – логістичного та експоненційного розподілів.

2. На основі теорії нечітких множин створено робастний алгоритм оцінювання параметрів кривих ефективності за емпіричними залежностями частот виявлення від концентрації аналітів.

3. На основі використання зазначеного алгоритму для обробки 27 масивів з даними про залежності частот виявлення аналітів від їхніх концентрацій встановлено, що робастні оцінки параметрів кривих ефективності та метрологічні характеристики методик виявлення практично не відрізняються від оцінок, отриманих із використанням нелінійного зваженого МНК.

4. Способи призначення статистичних ваг за моделями похибок, що припускають рівноточність частот виявлення або їх біноміальний розподіл, приводять до близьких оцінок підгінних параметрів. Таким чином, обґрунтовано можливість застосування незваженого нелінійного МНК для оцінювання метрологічних характеристик методик виявлення з бінарним відгуком.

5. Розроблений алгоритм ідентифікації сполук за масивами їх спектральних чи хроматографічних характеристик, заснований на використанні апарату теорії нечітких множин. Алгоритм мінімально залучає апріорні припущення про властивості експериментальних даних та забезпечує достатню стійкість висновків про тотожність аналіта й еталона до варіювання умов експерименту.

6. Використання нової розрахункової процедури при розв’язанні задачі обробки даних кількісного фізико-хімічного аналізу дозволяє подолати труднощі, пов’язані з одночасним визначенням хіміко-аналітичних характеристик органо-кремнеземних гібридних матеріалів (ефективної сорбційної ємності і констант сорбційних рівноваг).

7. Вперше визначено хіміко-аналітичні характеристики двох нових твердофазних аналітичних реагентів на основі органо-кремнеземних гібридних матеріалів та встановлено умови їхнього використання для вилучення низки хлоридів металів з водних та етанольних розчинів.

Публікації автора:

1. Метрологические характеристики методик обнаружения с бинарным откликом : монографія / [Ю.В. Холин, Н.А. Никитина, А.В. Пантелеймонов та ін.] – Харьков: Тимченко, 2008. – 128 с. Рекомендовано до друку Вченою Радою Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, протокол № 7 від 27.06.2008 р.

Здобувачем обґрунтовано скорочений список метрологічних характеристик методик виявлення з бінарним відгуком і вибір функцій логістичного й експоненційного розподілів для представлення кривих ефективності, співставлено способи призначення статистичних ваг при розрахунку параметрів кривих ефективності, випробувано метод кривих Пірсона, розроблено робастний алгоритм оцінювання параметрів на основі теорії нечітких множин, оцінено метрологічні характеристики 27 методик виявлення аналітів; здобувач брав участь в обговоренні результатів і написанні монографії.

2. Островская В.М. Тест-метод определения суммы металлов реактивной индикаторной бумагой и его метрологические характеристики / В.М. Островская, Е.А. Решетняк, Н.А. Никитина, А.В. Пантелеймонов, Ю.В. Холин // Журн. аналит. химии. – 2004. – Т. 59, № 10. – С. 995-1002.

Здобувач реалізував алгоритм оцінювання метрологічних характеристик систем виявлення з бінарним відгуком, брав участь в обговоренні результатів і підготовці публікації.

3. Пантелеймонов А.В. К разработке нечетких критериев идентификации в качественном химическом анализе / А.В. Пантелеймонов, Ю.В. Холин // Вісник Харківського національного ун-ту. – 2005. – № 669. – Хімія. Вип. 13 (36). – С. 128-133.

4. Magosso H.A. Synthesis, characterization and metal adsorption properties of the new ion exchanger polymer 3-n-propyl(4-methylpyridinium) silsesquioxane chloride / H.A. Magosso, A.V. Panteleimonov, Y.V. Kholin, Y. Gushikem // J. Colloid and Interf. Sci. – 2006. – V. 303. – P. 18-24.

Здобувач провів моделювання сорбційних властивостей матеріалу, визначив його хіміко-аналітичні характеристики, взяв участь в обговоренні результатів і підготовці публікації.

5. Lucho A.M.S. Simulation of adsorption equilibria on hybrid materials: Binding of metal chlorides with 3-n-propylpyridiniumsilsesquioxane сhloride іon еxchanger / A.M.S. Lucho, A.V. Panteleimonov, Y.V. Kholin, Y. Gushikem // J. Colloid and Interf. Sci. – 2007. – V. 310. – P. 47-56.

Здобувач реалізував алгоритм одночасної оцінки хіміко-аналітичних характеристик матеріалу, провів моделювання сорбційних рівноваг, взяв участь в обговоренні результатів і підготовці публікації.

6. Холин Ю.В. Некоторые методические и вычислительные проблемы количественного физико-химического анализа / Ю.В. Холин, С.А. Мерный, Д.С. Коняев, А.В. Пантелеймонов // В кн.: Научное наследие Н.А. Измайлова и актуальные проблемы физической химии. – Харків: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2007. – С. 525-553.

Здобувач випробував розроблений алгоритм одночасного оцінювання констант рівноваг і початкових (загальних) концентрацій реагентів у задачах фізико-хімічного аналізу при дослідженні протолітичних рівноваг у водному розчині гліцину, взяв участь в обговоренні результатів і підготовці публікації.

7. Пантелеймонов А.В. Математические методы проверки гипотез в тестовом анализе / А.В. Пантелеймонов, Е.А. Решетняк, Ю.В. Холин // Тези доп. Четвертої Всеукр. конф. студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії». – Київ. – 2003. – С. 13-14.

Здобувач реалізував алгоритм оцінки параметрів кривих ефективності нелінійним МНК, виступив з усною доповіддю.

8. Пантелеймонов А.В. Усовершенствованный метод исследования метрологических характеристик методик визуального тестового анализа / А.В. Пантелеймонов, Ю.В. Холин // Тези доп. П’ятої Всеукр. конф. студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії». – Київ. – 2004. – С. 151.

9. Panteleimonov A.V. Application of fuzzy sets theory to solving tasks of multicomponent qualitative analysis / A.V. Panteleimonov, Yu.V. Kholin // Book of abstracts of Intern. conf. «Analytical Chemistry and Chemical Analysis». – Kyiv. – 2005. – P. 48.

10. Пантелеймонов А.В. Вычислительные аспекты определения метрологических характеристик методик визуального тестового анализа / А.В. Пантелеймонов, Ю.В. Холин // Матеріали сесії Наукової Ради НАН України з проблеми «Аналітична хімія». – Харків. – 2007. – С. 32.

11. Kholin Yu. Chemometric tools at building models of equilibria on surfaces of hybrid silica-organic materials / Yu. Kholin, A. Panteleimonov // Book of abstracts of Intern. conf. «Modern Physical Chemistry for Advanced Materials». – Kharkiv. – 2007. – P. 304-306.

12. Kholin Yu. Metrological characteristics of visual test analysis: chemometric consideration and new computational tools / Yu. Kholin, A. Panteleimonov // Book of abstracts of 4^th Black Sea Basin Conference on Analytical Chemistry. – Sunny Beach, Bulgaria. – 2007. – P 141.

13. Пантелеймонов А.В. Скрининг с помощью тест-систем: метрологические характеристики и вычислительные аспекты их определения / А.В. Пантелеймонов // Материалы XV Межд. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2008». Химия. – М.: МГУ им. М.В. Ломоносова. – 2008. – С. 60.