用Origin绘制双液系相图的步骤
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第14卷第2期天津农学院学报V ol.14, No.2 2007年6月 Journal of Tianjin Agricultural University June, 2007 文章编号:1008-5394(2007)02-0030-03Origin软件在“双液系气—液平衡相图”实验数据处理中的应用*闫宗兰,石军,尹立辉,赵鹏英(天津农学院基础科学系,天津300384)摘要:Origin软件是一个多文档界面的应用程序,功能强大,普遍用于数据分析和科研绘图。
运用该软件对“双液系气—液平衡相图”的数据进行处理,数据处理误差小,图形美观,方便、快捷,也更科学、合理。
结合计算机的应用,对提高学生的综合处理能力和综合素质有很好的效果。
关键词:Origin软件;双液系;气—液平衡相图;数据处理中图分类号:O642.42 文献标识码:AApplication of Origin Software to Experimental Data Processing of “Two Liquid System Gas-Liquid Equilibrium Phase Diagram”YAN Zong-lan,SHI Jun,YIN Li-hui,ZHAO Peng-ying(Department of Basic Science, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China)Abstract:Origin software, an application procedure of multiple document interfaces, has strong functions. It can be popularly used in data analyzing, data processing, and map-making. When coping with the data of “Two Liquid System Gas-Liquid Equilibrium Phase Diagram”, the software can diminish the errors of data processing, make data processing easier and render the experiment reports more reasonable. Combined with the application of the computer, it will improve the ability of comprehensive processing and composite qualities of students.Key Words:Origin software; two liquid system; gas-liquid equilibrium phase diagram; data processing作为化学实验的重要分支,物理化学实验在物理化学教学中起着举足轻重的作用,是学生学习和研究物理化学的重要手段和途径[1]。
实验四 双液系的气-液平衡相图的绘制一、目的要求1.用沸点仪测定大气压下乙醇—环己烷或异丙醇-环己烷双液系气-液平衡时气相与液相组成及平衡温度,绘制温度—组成图,确定恒沸混合物的组成及恒沸点的温度。
2.了解物化实验中光学方法的基本原理,学会阿贝折光仪的使用。
3.进一步理解分馏原理。
二、实验原理两种在常温时为液态的物质混合起来而组成的二组分体系称为双液系。
两种液体若能按任意比例互相溶解,称为完全互溶的双液系;若只能在一定比例范围内互相溶解,则称部分互双液系。
双液系的气液平衡相图t x -图可分为三类。
如图4.1。
图 4.1 二元系统t x -图这些图的纵轴是温度(沸点),横轴是代表液体B 的摩尔分数B x 。
在t x -图中有两条曲线:上面的曲线是气相线,表示在不同溶液的沸点时与溶液成平衡时的气相组成,下面的曲线表示液相线,代表平衡时液相的组成。
例如图4.1(a)中对应于温度t 1的气相点为y 1,液相点为1l ,这时的气相组成y 1点的横轴读数是g B x ,液相组成点1l 点的横轴读数为lB x 。
如果在恒压下将溶液蒸馏,当气液两相达平衡时,记下此时的沸点,并分别测定气相(馏出物)与液相(蒸馏液)的组成,就能绘出此t x -图。
y 1l 1t 1g Bx l Bx AB t/℃(a )气液t/℃AB B x →(b )t/ ℃气液ABB (c )图4.1(b)上有个最低点,图4.1(c)上有个最高点,这些点称为恒沸点,其相应的溶液称为恒沸混合物,在此点蒸馏所得气相与液相组成相同。
三、仪器和药品1.仪器玻璃沸点仪一套;阿贝折光仪一台;WLS 系列可调式恒流电源一台;SWJ 型精密数字温度计一台;SYC 超级恒温槽一台。
2.药品无水乙醇(AR )或异丙醇(AR );环己烷(AR )。
四、实验步骤(一)、步骤1.按图4.2连好沸点仪,数字贝克曼温度计,感温杆勿与电热丝相碰。
2.接通冷凝水,用超级恒温槽完成冷凝循环。
步骤
1在两组数据之间添加一个空列
2选中第一组数据和空列,即A-D,做柱状图
这时候空列的作用就一目了然了
3在当前页面添加一个图层,选择右侧工具栏里的图标
4 在图层2下,右键选中Plot setup,出现以下窗口
找到数据所在的worksheet,选中,在左侧的Plot Type 中选中Column/Bar,勾选A作为X,空列和y2作为y,点击Add,检查图层2的x,y信息正确后,点击OK,出现下图
5 通过调节右上方x轴坐标轴的起始点,和左下侧x轴保持一致即可实现两个柱子无重叠;调节两侧y轴的起始点,使其具有合适的高度。
6若感觉柱子太粗,可点击右键,选择Plot details,增大spacing 值;也可在Plot details中的Group中选择Independent后,单击Pattern,更改柱子的颜色和格式
若出现一个图层的柱子很细,而又无法通过调节Spacing来实现时,
可以在worksheet中再添加一列x,将x值调小。
这是因为有时柱子
的宽度和数值有关。
调节后做的图如下,可根据需要做进一步的修改。
⼄醇⼄酸⼄酯双液系⽓液平衡相图的绘制
华南师范⼤学实验报告
课程名称物理化学实验实验项⽬双液系⽓-液平衡相图的绘制【数据处理】
室温:21.1 ℃(294.25 K)⼤⽓压:1025.0 hPa(768.83 mmHg)实验室提供的试剂的试剂瓶上的标签:
(1)⼄醇—⼄酸⼄酯溶液的折射率组成⼯作曲线的绘制
①折射率—体积分数⼯作曲线(⼄酸⼄酯)
从图中选取的8个点:
②折射率—摩尔分数⼯作曲线
⼯作曲线的表达式:
R2 = 1
表1—双液系⽓相平衡相图数据记录与处理表
(2)⽤Origin 绘制⼄醇—⼄酸⼄酯溶液的双液相图
从⼄醇—⼄酸⼄酯溶液的双液相图可读数:恒沸温度为: 71.4992℃恒沸组成:⼄醇(46.7013%),⼄酸⼄酯(53.2987%)。
用Origin处理数据并作图Origin是一个功能强大的数据处理及作图软件,作出的专业图形也比较规范。
以下给出三个示例说明数据处理及作图步骤。
(1)用Origin处理饱和蒸气压测定实验数据及作图,步骤如下:①启动Origin程序,将大气压、实验所得沸点温度及对应的真空度(压力差)数据填入表格的A、B、C列中,然后输入公式计算D列(蒸气压/mmHg)的值,操作为左键点击选定D列,右键点击选择“Set Column Values”,在弹出-压力差”,本例为“767.65-col(C)”,如图1-3-7的对话框中输入计算公式“p大气所示,点击“OK”完成D列值的设置。
按此方法依次输入公式“1000/(col(B)+273.15)”和“log(col(D))”设置E列和F列的值,所得结果如图1-3-8所示。
图1-3-7 用Origin处理数据公式的设定图1-3-8 用Origin处理数据结果②对上述所得数据进行作图:点击菜单栏中的“Plot”,然后选择“Scatter”,弹出如图1-3-9所示对话框,在列表中选择所需列为X或Y,本例中以E列作为X,即选中E[Y]列,点击<->X键,如图1-3-9中箭头所示,F列作为Y,即选中F[Y]列,点击<->Y键,然后点击“OK”即给出散点图,如图1-3-10所示。
若要作多组散点图,可以在图1-3-9所示对话框中选定一组X,Y后点击Add,然后继续添加相应列为X和Y即可。
作散点图的方法也可以是先直接将E列设置为X,方法是选中E列,点击菜单栏中的“Column”→“Set as X”,即设为“E[X2]”,同时F列也变为“F[Y2]”,然后同时选中E[X2]列和F[Y2]列,点击菜单栏中的“Plot”,然后选择“Scatter”亦可得到图1-3-10所示结果。
图1-3-9 用Origin作图方法图1-3-10 用Origin作散点图结果然后对所得散点图进行线性拟合,方法是左键点击“Analysis”选择“Fit linear”,即得拟合的直线,并在右下端窗口给出了拟合后的线性方程,其斜率B、截距A以及相关性R等信息,如图1-3-11所示,如果右下端窗口未显示相关信息,则点击菜单栏中“View”→“Results Log”即可显示。
双液系的气液平衡相图实验报告气液平衡相图是描述气体和液体在一定温度和压力下的平衡状态的图表,通过实验测定得到的数据可以绘制出相应的相图。
本实验旨在通过实验测定的数据,绘制出双液系的气液平衡相图,并对实验结果进行分析和讨论。
实验仪器和试剂。
实验中所使用的仪器包括压力计、温度计、烧瓶、试管等。
实验所需试剂为乙醇和水。
实验步骤。
1. 首先在烧瓶中加入一定量的水,并在试管中加入一定量的乙醇。
2. 将烧瓶和试管放入恒温水浴中,使其达到所需的温度。
3. 在一定时间间隔内,记录烧瓶内乙醇蒸气的压力和温度。
4. 根据实验数据,绘制出乙醇和水的气液平衡相图。
实验结果与分析。
通过实验测定得到的数据,我们成功绘制出了乙醇和水的气液平衡相图。
从实验结果可以看出,在一定温度下,乙醇和水的气液平衡曲线呈现出一定的规律性,随着温度的升高,气液平衡曲线也相应发生变化。
在实验过程中,我们还发现了一些异常现象,如在某些温度下,乙醇的蒸气压远大于预期值,经过分析发现可能是实验条件或者实验操作上的一些误差所致。
这些异常现象也为我们提供了更多的实验数据,有助于完善气液平衡相图的绘制。
结论。
通过本次实验,我们成功绘制出了乙醇和水的气液平衡相图,并对实验结果进行了分析和讨论。
实验结果表明,在一定温度和压力下,乙醇和水的气液平衡状态呈现出一定的规律性,同时也发现了一些异常现象,这为我们提供了更多的实验数据,有助于完善气液平衡相图的绘制。
总之,本次实验为我们提供了更深入的了解气液平衡相图的机会,并通过实验数据的分析,加深了我们对气液平衡相图的认识,为今后的研究和实验提供了重要的参考依据。
以上就是本次实验的实验报告,谢谢阅读。