Tutorial para aplicação didática de quimiometria em software gratuito – Parte I: Análise de Componentes Principais em dados de infravermelho médio e propriedades físico-químicas de amostras de petróleo

Abstract

O desenvolvimento tecnológico aliado ao avanço da instrumentação trouxeram novos desafios para os químicos, o de extrair informações de grandes bancos de dados. Neste contexto surgiu a quimiometria, área da química dedicada ao tratamento de dados analíticos de origem multivariada. Por ser uma área relativamente nova, materiais didáticos a respeito do tema são escassos e abordagens de quimiometria ficam restritas a cursos de pós-graduação. Assim, este artigo apresenta um tutorial para aplicação, em sala de aula, em diferentes níveis acadêmicos, de um de seus métodos mais usuais e importantes: a Análise por Componentes Principais (PCA, do inglês Principal Component Analysis). Uma análise exploratória de amostras de petróleo por espectroscopia na região do infravermelho médio (MIR) e por propriedades físico-químicas é utilizada para o ensino do método. Apresentamos e explicamos todas as etapas para elaboração de um modelo completo de PCA, desde a instalação do software gratuito GNU Octave até a elaboração das figuras finais. São disponibilizados todos os algoritmos desenvolvidos para leitura e tratamento dos dados analíticos. Ao final, é feita uma interpretação acerca dos resultados obtidos, de modo que as discussões e conclusões sejam facilmente compreendidas por todos.