Chimiométrie

Chimiométrie

De la Mesure à l ’Information

Chimiométrie

Etalonnage/Calibration

Classification

Plans d’Expériences

Analyses de données

Chimiométrie

Chimiométrie

Données Issuesd’essais structurés ?

CC

?

NON

Analyse de Données

OUI

Plans d’Expériences

Chimiométrie

Chimiométrie

“ Toute la méthode consiste dans l’ordre et la disposition des choses dans lesquelles il faut tourner le regard de l’esprit, pour découvrir quelque vérité ”

« en commençant par les objets les plus simples etles plus aisés à connaître pour monter peu à peu comme par degrés jusques à la connaissance des plus composés ”. 1637 Discours de la Méthode

Plans d’expériences : la Méthode

Chimiométrie

Facteurs Réponses

Y1

Y2

EffetsCauses

X 1

X 2

X 3

Phénomène

CC

Je fais varier…

CC

J’observe des

variations…

Expériences

Chimiométrie

Modèle mathématique

X1

X2

X3

Facteurs Réponses

Y1

Y2

Variation Raisonnée des Facteurs

Calcul des Effets sur les réponses

Plan d’expériences

Chimiométrie

et, à qualité égale ,

Essayer d'obtenir la meilleure qualité d'information possibleBUT

pouvoir effectuer le minimum d'expériences.

La Qualité de l’informationPourra être mesurée et appréciée à l’aide d’outils Statistiques comme :

La régression linéaire L’analyse de variance

Méthodologie de la recherche expérimentale

Chimiométrie

Les objectifs

Le criblage des facteurs : classement hiérarchisé des facteurs

Les études quantitatives des facteurs : quantification des influences principales et des synergies éventuelles

Les études quantitatives des réponses : modélisation prévisionnelle du phénomène étudié

Matrices d’expériences et méthodologie

Chimiométrie

Y (réponse) = b0 + b1 X1 + b2 X2

Y (réponse) = b0 + b1 X1 + b2 X2 + b12 X1X2

Y (réponse) = b0 + b1 X1 + b2 X2 + b12 X1X2 + b11 X12 + b22 X2

2

Effet principal

Effet d’interaction

Surface de réponse« Courbure »

Les MODELES : polynômes

Chimiométrie

Y (réponse) = b0 + b1 X1 + b2 X2

Y (réponse) = b0 + b1 X1 + b2 X2 + b12 X1X2

Y (réponse) = b0 + b1 X1 + b2 X2 + b12 X1X2 + b11 X12 + b22 X2

2

Hadamard(Plackett-Burman)

Hadamard(Plackett-Burman)

FactoriellesFactorielles

Composite(Doehlert)

Composite(Doehlert)

MATRICES

Les MATRICES : polynômes

Chimiométrie

La colonne est du type échangeuse d’ions et doit être thermostatée

Sept variables opératoires constituent les facteurs de variation :

- Débit

- pH

- température

- volume

- Durée de dégazage

- % éthanol

- phase stationnaire

Test de Robustesse pour une méthode HPLC

Chimiométrie

Utilisation d’une matrice d’Hadamard

Débit Température Volume Dégazage Ethanol

ml/mn °C µl mn %cible 1 6 25 20 20 10 écart ± 10% ± 5% ± 4% ± 10% ± 20% ± 10 %

minimum 0.9 5.7 24 18 16 9 Type 1maximum 1.1 6.3 26 22 24 11 Type 2

facteur pH Phase

Test de Robustesse pour une méthode HPLC(D ’après un exemple de M. Feinberg)

Chimiométrie

N° Exp X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 1 -1 -1 -1 1 1 1 -12 1 -1 -1 -1 -1 1 13 -1 1 -1 -1 1 -1 14 1 1 -1 1 -1 -1 -15 -1 -1 1 1 -1 -1 16 1 -1 1 -1 1 -1 -17 -1 1 1 -1 -1 1 -18 1 1 1 1 1 1 1

Test de Robustesse pour une méthode HPLC

Chimiométrie

N° Exp Débit pH Température Volume Dégazage Ethanol Phase Réponse Y1 *ml/mn

1 0.9 5.7 24 °C 22 µl 24 mn 11% Type 1 410.52 1.1 5.7 24 °C 18 µl 16 mn 11% Type 2 384.53 0.9 6.3 24 °C 18 µl 24 mn 9% Type 2 498.44 1.1 6.3 24 °C 22 µl 16 mn 9% Type 1 465.25 0.9 5.7 26 °C 22 µl 16 mn 9% Type 2 461.76 1.1 5.7 26 °C 18 µl 24 mn 9% Type 1 482.77 0.9 6.3 26 °C 18 µl 16 mn 11% Type 1 538.98 1.1 6.3 26 °C 22 µl 24 mn 11% Type 2 577.6

* l’écart-type expérimental obtenu par répétition = 3.7

Test de Robustesse pour une méthode HPLC

Chimiométrie

Calcul des coefficients par la méthode des moindres carrés

Test de Robustesse pour une méthode HPLC

Chimiométrie

Nom Coefficient

b0 477.437b1 0.063b2 42.587b3 37.787b4 1.313b5 14.863b6 0.437b7 3.112

- Débit

- pH

- température

- volume

- Durée de dégazage

- % éthanol

- phase stationnaire

Test de Robustesse pour une méthode HPLC

Chimiométrie

Diagrammes de Pareto

Test de Robustesse pour une méthode HPLC