origin软件处理化学实验数据及其在实验教学改革中的作用

发布时间:2014-03-16 来源:安徽医科大学基础医学院

本文应用origin 软件处理《粘度法测高聚物分子量》实验数据,快速地找到了特性粘度,并计算出了高聚物右旋糖苷的分子量,对学生实验起到了良好的督促作用,是我们化学实验教学改革的一个部分。

高聚物相对分子质量不同,高聚物的性能差异很大。测定高聚物的相对分子质量对生产和使用高分子材料具有重要的实际意义。粘度法是一种仪器简单、操作方便而易行测分子量的方法。

《粘度法测高聚物分子量》的实验数据处理,有许多方法,比如手工绘图,应用excel、origin等相关软件。手工绘图时,同样的数据,不同的学生来处理,结果可能不完全一致。在现代,随着计算机技术的发展,手工绘图越来越被数据处理软件所代替。这里专用的软件是origin 软件,它有着强大的数据处理且绘图功能,与手工绘图及excel 软件作图,具有明显的优势。《粘度法测高聚物分子量》实验中测出溶剂流出时间t0 和不同浓度溶液流出时间t 后,可以运用Excel软件强大的计算功能特点,计算出相对粘度ηr、增比粘度ηsp、lnηr /c 和ηsp /c,但它不具备对处理后的数据进行多线性拟合的作图功能,而采用数学软件origin 中的Excel 表进行数据处理,再对处理后的数据进行多线性拟合作图,可直接给出线性拟合方程,直接判断出实验结果的准确性以及得到所需要的物理量[η]。在化学实验教学改革中,我们让学生们运用origin 软件处理实验数据,快速地得到了实验结果,学生们做完实验后立刻就能知道自己做的好坏,因此在做实验的过程中学生们都做得非常认真、仔细,对实验课的态度大为改观,这样对实验课的教学改革是一个非常好的手段,起到了良好的督促作用。

2、运用origin 软件处理实验数据

2.1、实验原始数据的输入及计算处理

打开origin 软件,点击new excel 表格,利用其强大的计算功能设计相关的计算表达式,只需输入原始的溶剂t0、溶液流出时间t 和浓度c,便可得到ηsp / c 和lnηr / c 的具体数值。如表1。此功能也可用单独的excel 软件进行计算。当学生们输入不同实验数据t0 和t 时,表中ηsp / c 和lnηr / c 也会随之改变。

表1 右旋糖苷水溶液的测定数据及计算

右旋糖苷水溶液的测定数据及计算

2.2、对处理得到的数据作图

点击菜单里的new workbook,出现表book1,再点击菜单中add new columns,增加一列Y,此时将表1 中的后3 列数据进行复制并粘贴到book1 中,选中粘贴的数据,点击图标scatter,然后选择菜单中analysis 的 fit linear 进行线性拟合,在拟合绘图的同时,软件还给出了方程,方程的截距就是我们所需要的[η]。如图1:

右旋糖苷的拟合曲线

图1 右旋糖苷的拟合曲线

2.3、[η]和化合物的相对分子量M 的计算

取两条拟合直线的截距的平均值来进行计算[η],代入右旋糖苷的K 和α 值,计算得到其相对分子量M 为4.17×104。

3、对实验教学改革的作用

由于此实验测量数据多,计算的数据多,运用origin 软件,大大减少了学生们的计算量;此外,在学生实验中,运用origin 软件,可快速地看到拟合得到的两条直线线性关系的好坏,若线性不好,需重新再测。因此学生们在实验过程中都格外的仔细、认真、严谨,对实验教学起到了良好的督促作用。

4、结论

在化学实验教学改革中,利用origin 软件处理实验数据,不仅节省了学生处理数据的时间,快速准确地得到了[η],计算出化合物的相对分子量M ,而且还培养了学生们严谨的实验态度,起到了良好的作用。

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