用Origin软件处理物理化学实验大数据.docx

1、用Origin软件处理物理化学实验大数据 用Origin软件处理物理化学实验数据Origin是美国OriginLab公司（Microcal公司）推出的数据分析和绘图软件。该软件不仅包括计算、统计、直线和曲线拟合等各种完善的数据分析功能,而且提供了几十种二维和三维绘图模板, 其功能强大，是当今世界上最著名的科技绘图和数据处理软件之一。该软件在使用上，采用直观的、图形化的、面向对象的窗口菜单和工具栏操作，容易上手，是公认的简单易学、操作灵活快速的工程制图软件，可以满足一般用户及高级用户的制图需要、数据分析和函数拟合的需要。因此在世界各国科技工作者中使用较为普遍。用Origin软件处理化学实验数据,

2、不用编程,只要输入测量数据,然后再选择相应的菜单命令,点击相应的工具按钮，即可方便地进行有关计算、统计、作图、曲线拟合等处理，操作简便快速。在物化实验中，实验数据的处理是实验的重要组成部分，也是比较难的一个部分，常需要进行绘图处理，一般分为三种类型：数据计算处理；绘图处理；综合处理。绘图处理：用实验数据作图或对实验数据计算后作图，进行拟合，得出拟合参数和拟合方程，再进行后续处理，得出结果等。1、Origin软件的基本功能和一般用法简介Origin具有两大主要功能：数据绘图和数据分析。Origin为图形和数据分析提供了多种窗口类型，包括：工作表窗口（Worksheet）、绘图窗口（Graph）、

3、函数图窗口（Function Graph）、矩阵窗口（Matrix）、版面设计窗口（Layout Page）等。 3 12.36 11.19 10.113 8.915 8.3 工作表窗口工作表基本操作包括：添加列；插入列；删除列；移动列；行、列转换。在工作表中对行的添加、插入、删除、移动的方法与列的操作基本一样。工作表窗口设置：命名列标题和添加列标签.1.2 数据统计与分析在工作表窗口选定各列数据后，点击“统计”，将弹出一个新工作表窗口，里面给出选定各列数据的各项统计参数，包括平均值（Mean）、标准偏差（SD）、标准误差（SE）、总和（Sum）及数据组数（N）等。同样，可对选定行数据进行统计

4、与分析。1.3 简单二维图绘制Origin可绘制多种图形，包括：直线图、散点图、点线图、向量图、柱形图、区域图、饼图、双轴图及各种3D图表、统计用图表等。在物化实验中通常使用的是散点图和点线图。 输入数据并绘图 将数据计算后绘图 双Y轴图、左右对开图等图形的绘制。 线性拟合与非线性拟合在Analysis菜单中提供了如下拟合函数:线性拟合（Linear Fit）、多项式拟合、指数衰减拟合、指数增长拟合、曲线拟合、高斯拟合、罗伦斯拟合和多峰拟合、可让用户自定义函数拟合（非线性拟合）。在Tools菜单中提供了线性拟合、多项式拟合和曲线拟合。（可设置某些参数） 数据点屏蔽工作表为当前窗口时的数据屏蔽。

5、图形窗口为当前窗口时的数据屏蔽。1.4 保存、粘贴、打印2 用Origin软件处理物化实验数据的方法2.1输入数据绘图及将数据计算后绘图以“旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数”实验数据处理为例：下面是一组体系旋光度t与对应的转化时间t 的实验数据：实验条件： 温度：25.0 ； HCl：3 mol.dm-3 ； 蔗糖：20g/100cm3t /min t t /min t 4.1527 5.430 4.6535 3.740 2.845 2.0550 1.455 0.860 0.253 12.36 11.19 10.113 8.915 8.318 7.521 6.7524 6.05图1 旋光度t与

6、转化时间t的关系图计算公式：ln (t)k t ln (o) 为线性方程，以ln (t) 对t 作图可得一直线，直线斜率m k 图2 ln (t)与转化时间t的关系图实验结果：速率常数k 0.0231 min-1； 相关系数R-0.99993从图1、图2的曲线及相关系数可以直接判断实验数据的可靠性。2.2双Y轴图的绘制：图3 tt；ln（t）t的双Y图2.3左右对开图的绘制： 图4 tt；ln（t）t的左右对开图 2.4 二组分低共熔混合物相图的绘制：图5 LiClKCl的熔点组成相图3线WKCl T/K0.0 6290.5 6291.0 6291线WKCl T/K0.00 8780.43 7

7、230.50 6292线WKCl T/K0.50 6290.63 7231.00 10482.5 非线性拟合求偏微分计算公式：表面张力KPmax毛细管常数：K水/Pmax，水71.18*10-3/0.6440.1105N.m-1.kPa-1作C图，求出（d/dC）据 公 式 求出 作C图得一曲线，由曲线的极大值得 ，从而求出溶质分子的横截面积：以“最大泡压法测定溶液的表面张力” 实验数据处理为例：恒温：30浓度C P/kpa0.05 0.5060.10 0.4250.15 0.3820.20 0.3390.25 0.3080.30 0.3010.40 0.263 图6 表面张力与浓度C关系图图

8、7 表面吸附量 与浓度C的关系溶质分子的横截面积： B1/ L1 / 6.2910-6 6.021023 2.641019 m22.6 纯液体饱和蒸汽压的测定室温：28.4p0: 99.80 kPa温度 / p / kPa35-79.0140-74.0845-68.0950-61.5255-54.1760-45.05图8 lnp*与1/T的关系2.7 燃烧热测定实验： 雷诺图解法校正温差图的绘制 环境温度：0.832t/min T/13.5 1.67714 1.68514.5 1.69215 1.69615.5 1.69916 1.70216.5 1.70317 1.70417.5 1.704

9、18 1.70519 1.70320 1.70321 1.70222 1.723 1.69924 1.69725 1.69626 1.695t/min T/1 0.0272 0.0293 0.0334 0.0355 0.0376 0.047 0.0428 0.0458.5 0.0499 0.3869.5 1.03710 1.36110.5 1.49711 1.56211.5 1.60312 1.6312.5 1.65113 1.665 图9 苯甲酸燃烧的雷诺温差校正图3 结束语由上可见，使用Origin软件能够准确、快速、方便地处理化学实验数据，只要方法选择合适，得到的结果就更为准确。学生运用所学到的计算机方法处理各种实验数据、绘图，使实验数据的处理误差小，方便快捷，且实验报告更合理和更具科学性，能更大程度地提高我们的实验工作及科研工作的效率，对提高学生的综合处理能力和综合素质有较大的作用。