方法 W(VC) % 新方法 23.28 23.36 23.43 23.38 23.30 标准方法 23.44 23.41 23.39 23.35 23.38 样品中VC 含量的标准值=23.38%, 采用Origin7.0 软件判断2 种方法测定的可靠性及2 种分析方法之间有无显著性差异 ( 见图3, t0.05, 5=2.571, F0.05( 4, 4) =6.39) 。
图3 Origin7.0 对分析数据的统计检验
打开Origin7.0, 在工作表中输入数据, 选中2 组数据, 点
击工具栏上statistics/statistics on Columns, 分别计算出2 种方法测定数据的平均值及标准偏差。在数据表中点击第1 组数据的第6 行, 再点击工具栏上Columns/Set Columns Values, 在出现的计算框中输入: abs( ( mean( Y) -μ) *sd/n1/2 ) , 其中mean( Y) 和Sd为计算出的平均值和标准偏差, 点击OK 即可计算出新方法的t值为0.986, 在数据表中点击第2 组数据的第6 行, 用同样的方法计算出标准方法的t 值为0.833, 2 个t 值均小于2.571, 说明每组数据组内无显著性差异。在数据表中点击第1 组数据的第7 行, 再点击工具栏上Columns/Set Columns Values, 在出现的计算框中输入: abs( sd ( A) *sd( A) /sd( A) *sd( A) ) , 计算F 值为3.273, 小于F0.05( 4, 4) =6.39, 说明2 种方法的精密度不存在显著性差异, 新方法分析数据可靠。在化学实验中, 如果使用手工作图, 同一组实验数据, 不同的操作者处理, 得到的结果很可能不同; 即使同一操作者在不同
时间处理, 结果也不完全一致。Origin7.0 软件具有强大的数据分析计算和绘图功能, 可以快捷、准确地完成化学实验中不同类型的数
据处理, 结果精确度高, 绘出的图形细致、美观, 而且使用简便, 无需编程, 整个处理过程简单、方便、直观。利用Origin7.0处理实验数据可提高工作效率, 减少数据处理时间, 提高分析的精确度, 值得推广应用。
[1]李桂馨. 分析化学[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2001.
[2]赵玛, 魏剑英. Origin6.0 软件在分析化学数据处理中的应用 [3]郑州轻工业学院学报, 2006, 21( 3) : 25~28.\
4 Origin7. 0在化学动力学数据处理中的应用
注：化学动力学也称反应动力学、化学反应动力学，是物理化学的
一个分支，是研究化学过程进行的速率和反应机理的物理化学分支学科。它的研究对象是性质随时间而变化的非平衡的动态体系。
4.1 反应级数的确定[ 1 ]
反应级数的确定通常有积分法、微分法、半衰期法等. 1. 1 积分法(也称尝试法)
① 将实验数据(各时间t和相应的浓度)代入各反应级数的积分
公式中,以最简单的情况,既反应速率方程的表达式为: r = k A n 为例.
当n = 1时, ln( [A ]0 /[A ]) = akt
当n≠1时, 1/ [A ]n - 1 -1/ [A ]n - 10= ( n - 1) akt,
(其中A 代表某一时刻t所对应的A物质的的浓度, A 0 为起始浓度, a为A物质的化学计量数)一一计算速率k,若按某公式算出的k不变,则该公式的级数就是这个反应的反应级数. 通常可以用Ex-cel就可作到,而Origin7. 0中也有Excel工作表. ②作图法:将各种动力学方程线性化:
当n = 1时, ln A = ln A0 - akt,以ln A 对t作图为直线; 当n≠1时, 1 /[A ]n - 1 -1/ [A ]n - 10= ( n - 1) akt,以1/ [A ]n - 1对t
作图为直线.
将相应浓度的某种函数对时间作图,若得直线,即为对应的n级反应. 1. 2 微分法
利用浓度随时间的变化率(-d[A ] dt)与浓度的关系求n的方法.
- 1/a* (d[A ])/ dt= k [A ]n
取对数: ln( -d[A ])/ dt= lnak + nln[ A]
以ln -d[A ]/ dt对ln [A] 作图,其直线斜率即为n,而截距为ak = kA 1. 3 半衰期法
根据不同初始浓度所对应消耗掉一半反应物A时所对应的时间t12,求出反应级数.
对于n级反应有: t1/2= 常数 /[A ]n – 10
取对数有: ln(t1/2)=常数- ( n - 1) ln [A] 0 ,以ln(t1/2)对
ln[ A] 0 作图,为直线,斜率为( n - 1).上述几种方法中,函数关系式有共同的形式: y =A +Bx,这就为得利用Origin7. 5处理数据提供了方便.
4.2 用Origin7. 0处理数据求n, k[ 2, 3 ]
2.1 标准曲线的绘制数据输入
Origin7. 0提供了多种制图途径,最基本的是根据Worksheet制图,Worksheet制图方法有多种,在此介绍直接将数据y和数据x放在Worksheet中的方法. 一个Worksheet数据组实际是一个一维数列,包含文本或数值,每个数据组是Worksheet的一列,列的惟一的属性设置: x,
y, z, l (标签) , x误差, y误差或Disregarded (无关列)启动Origin7. 0后,在弹出的Worksheet的x列,依次输入x值,在Y列输入相应的y值.作散点图:选定x与y的数据区,用鼠标点击绘制散点图( Plot Scatter Graph)的图标Y ,此时便弹出已在x - y坐标中描好数据点的图形窗口(Graph1). Graph窗口是Origin中最重要的组成部分,在这里完成制图,实现数据可视化. 制图包括二维和三维,其中对具有y =A +Bx形成的线性关系式来讲,只需用二维Graph即可.绘制标准曲线:点击下拉菜单“分析”项下的“线性拟合”命令(Analysis/Fit L inear)系统即刻绘出标准曲 2. 2 回归方程
系统在绘出标准曲线的同时,又弹出回归分析结果报告窗口(Results) ,给出了线性回归方程y =A +Bx中的A和B的数值以及y与x的相关系数( r) ,由此可确定线性方程y =A +Bx的具体表达式. 根据反应级数的确定所选用的不同方法,赋予A及B不同的含义,根据A及B不同的含义来确定相应的n及k值.
5 Origin 7.0软件在红外光谱数据处理中的应用
红外光谱是检测化合物分子骨架和官能团的最简单、最广泛的方法，通过红外光谱的特征峰可以推断化合物可能的官能团和化学键，所以在化学实验教学和科学研究过程中经常用到红外光谱。一般利用红外光谱仪获得化合物的红外光谱数据通常以不同的文件格式保存，其中有两种格式(扩展名为*.CSV 或*.DPT)的数据文件可以直接用Origin 7. 0 软件打开。本文简单介绍了Origin 7. 0 软件的基本使用方法，及其怎样利用该软件处理化合物的红外光谱数据。
5. 1 红外光谱数据的导入
打开Origin 7. 0 的“File”菜单，在“Import ASCII”命令中选“Single File ”, 打开相应的存有化合物红外光谱谱图信息的源文件。由于仪器测出的红外光谱数据的波长是有小数，一般用取整函数对所有波长数据进行取整。具体操作为选定波长栏如A(X)，右键选“Set Column Values”， 在编辑区域编辑Col(A)= round(Col(A))，见图1，然后确定，A(X)栏就都是整数。选定A(X)和B(Y)两栏，右键选“plot”里的“line”，得到如图2 的曲线。
图1 波长数值的取整操作 图2 红外光谱数据的导入 5．2红外光谱数据的可视化
打开Origin 7．0的“File”菜单，在“Import”命
令中选择“single ASC lI? ”，打开相应的存有谱图信息的ASClI代码文件；或安装“JCAMP—Dx Import Utility”插件， 然后在标准工具栏中点击 “Open Template”，进入“打开”对话框，在相应的插件安装路径中打开“Worksheet Template(*． OTW)”类型的文件，即“JCAMP．OTW”，然后点击在工作表上部出现的“JCAMP—DX Import”按钮，打开扩展名为“JDX”的专用格式文件．在“Plot”菜单中选择“Line”命令绘图，使数据可视化，得到完成初步设置的谱图．
5.2.1 Origin软件画出某电池的放电电压和极化电流随时间的变化曲线。
t min / 0 30 60 80 100 120 140 150 i / mA 10 9.51 9.11 8.45 7.80 6.00 4.50 3.00 V / V 1.711 1.291.251.201.141.101.031.00