Origin 9.1在物理化学实验中的应用

发布时间:2017-11-18 来源:仲恺农业工程学院化学化

运用Origin软件对三个典型的物理化学实验进行数据处理和绘图,介绍了Origin中绘图、线性拟合和非线性拟合方法。结果表明:与传统采用坐标纸绘制相图的方法相比,使用Origin软件绘制相图方便快捷,能有效地降低数据处理的随意性,减小误差,起到客观评价实验结果的作用。Origin软件在物理化学实验教学中的应用,既有利于学生综合能力的培养,也符合新形势下对物理化学实验教学改革的需要。

物理化学实验是继普通物理、无机、有机、分析等前修实验课后的一门综合基础化学实验课,该实验数据处理需要一些数学知识和计算机操作能力,所以实验数据分析和处理既可以考察学生的理论水平,又可以锻炼学生的综合能力。因此,采用纯手工处理数据和图像绘制不仅费时,而且会给实验数据处理结果带来误差。在数据处理过程中,为了节约时间和提高效率,往往采用计算机来对实验数据进行处理; 常见的软件有Microsoft Excel、Matlab、Origin。相对于Origin来说,Excel主要用来数据的汇总和计算,其绘图和拟合功能不如Origin强大;而Matlab功能虽然大,但其专业性比较强,需编辑代码,操作相对繁琐;故选择Origin对实验数据进行处理。本文将通过Origin 9.1版本结合几个典型的物理化学实验的数据处理来阐述Origin的一些基本功能的运用。

1、双液系气-液平衡相图的测绘

1. 1、实验原理

常温下,两液体物质可按任意比例互溶而形成的混合物,称为完全互溶双液系。对于纯态液体,外压一定时,其沸点是一定的,而对于双液系,外压一定时,其沸点还与组成有关,并且在沸点时,平衡的气、液两相组成不同。在一定外压下,表示沸点与平衡时气、液两相组成之间的关系曲线,称为沸点组成图,即T-X 图。

1. 2、数据处理

根据实验结果记录乙酸乙酯-乙醇标准溶液组成-折射率关系如表1 所示。

表1 乙酸乙酯-乙醇标准溶液

Origin 9.1在物理化学实验中的应用

由表1 可画出乙酸乙酯—乙醇标准曲线,打开Origin 9.1软件,新建工作表,在X 列输入乙醇含量数据,Y 列输入折射率平均值数据,Long Name 行对应输入坐标轴名称,Units 输入单位,结果如图1 所示。

Origin 9.1在物理化学实验中的应用

图1 乙酸乙酯-乙醇标准曲线数据表

4、结语

本文通过Origin 9.1软件,结合相图的绘制、雷诺校正曲线的绘制和最大气泡法测表面张力等三个实验,介绍了Origin软件在物理化学实验中的运用,展示了Origin软件操作简单、界面清晰、快速和精准等特点。学生通过5至10个物化实验项目的数据处理掌握一种科学的数据处理软件,为后续的其他综合性、设计性实验甚至是科研相关工作的开展奠定良好的数据分析基础。计算机化学是当下的发展趋势,而Origin软件在物理化学实验中的运用正是当中一例,这不仅能够培养学生的综合能力,也体现了高效化工的理念。

参考文献

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