Онлайн измерение концентрации азотной кислоты в технологических растворах методом спектроскопии комбинационного рассеяния

Концентрация азотной кислоты является одним из ключевых параметров, определяющих эффективность и устойчивость жидкоэкстракционных процессов, в том числе схем переработки отработанного ядерного топлива. Традиционные лабораторные методы контроля (титрование и др.) ограниченно пригодны для оперативного мониторинга в замкнутых и радиационно опасных системах, что обуславливает интерес к оптическим методам для контроля параметров в режиме реального времени. В работе представлена проточная измерительная установка, использующая спектроскопию комбинационного рассеяния, для онлайн-определения концентрации азотной кислоты в водной фазе в широком диапазоне концентраций. Система позволяла регистрировать спектры в геометрии обратного рассеяния с оптоволоконной доставкой и сбором излучения. Для обработки спектров рассмотрен вариант параметризации OH-полосы в области 3000--3800 см^{-1} с последующим использованием рациометрического спектрального показателя в качестве калибровочного признака, для которого рассмотрены линейная и полиномиальная (третьего порядка) калибровочные модели. Оценка точности методом перекрёстной проверки (leave-one-group-out) показала, что для водных растворов азотной кислоты без примесей медианное абсолютное отклонение определяемой концентрации составляет 0.14 M для линейной модели и снижается до 0.07 M при использовании полиномиальной аппроксимации. В присутствии уранил-иона (100 г/л по U) медианная погрешность возрастает до ~0.35 M, оставаясь ниже 10% в области концентраций свыше 3 M. Полученные результаты демонстрируют возможность применения спектроскопии комбинационного рассеяния с анализом формы OH-полосы для онлайн-контроля кислотности технологических растворов при необходимости учёта матричных эффектов металлов при построении калибровочных моделей.