Origin软件在磷的比色测定实验数据处理中的应用
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Origin软件在磷的比色测定实验数据处理中的应用
作者:闫宗兰 赵鹏英 王湛
来源:《教育教学论坛》2018年第14期
摘要:本文运用origin软件对磷的比色测定实验进行数据处理,通过线形拟合,简化了计算过程,充分体现了运用软件作图的方便、快捷,提高了学生在实验课堂上的学习积极性。
关键词:Origin软件;比色测定;数据处理
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)14-0264-03
在化学实验中经常要对得到的实验数据进行分析、处理,其过程包括数据记录、整理、分析计算,分析的过程中最常用的是用表格和图形来表达实验现象并作出结论。当用图形来表达实验现象时,传统的方法为将得到的实验数据在坐标纸上描点作图,通过分析图形得到实验结果。这种作图方法操作繁琐,效率低,而且误差大。现在针对实验数据处理已经开发出多款专门的软件,用这些软件作图不仅能提高实验数据处理的准确度和效果,同时也能提高化学实验的教学水平[1-4]。本文结合实验化学中磷的比色测定实验,介绍Origin软件在化学实验数据处理中的应用。
采用钼锑抗法(钼酸铵一酒石酸锑钾一抗坏血酸混合试剂)进行磷的比色测定实验,显色快,颜色稳定,灵敏度高,对干扰离子的允许量较大,有较宽的酸度适应范围,可用于土壤农化分析,也可适用于各种不同的含磷待测液中磷含量的测定[5],是实验化学中的一个必不可少的验证性实验。传统的实验数据处理方法是用坐标纸进行的,在本次实验中将实验人数分为两组,一组采用坐标纸处理数据,另外一组采用Origin软件处理数据,之后对数据处理的结果进行对比分析。
一、实验方法
吸取含P 5mg/L的磷标液0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL分别置于6只50mL容量瓶中,再取磷待测液5.00mL于50mL容量瓶中,在7只容量瓶中分别加入钼锑抗试剂5mL,定容,摇匀,显色30min后,用722s可见分光光度计(上海仪电分析仪器有限公司)在λ=650nm的入射光照射下测定其A(吸光度)、T(透光度)值,然后以A为纵坐标,C(浓度)为横坐标绘制工作曲线。在已做好的工作曲线上查得待测的磷溶液中的含磷量。表1为实验中得到的实验数据。
二、用Origin软件进行数据处理 龙源期刊网
1.用Origin软件对数据作图。首先在电脑上安装新版的OriginLab OriginPro v9.2软件。打开软件如图1左边数据所示,在sheet表中A(X)一栏填写浓度数据,在B(Y)一栏填写吸光度值,填好后选中A(X)和B(Y)两列数据,选数据表最下方的点线作图法(如图1左下方箭头所指示区域)作图,得到初步的线性曲线图graph1如图1中右图所示。
2.用Origin软件进行数据处理。双击graph 1中的X轴或Y轴,在弹出的对话框中对曲线图的刻度、刻度标记、格式、网格线、背景等进行进一步的调整和完善,可以得到更美观的标准曲线图如图2所示。本实验的主要目的是求未知磷溶液的浓度,在实验中我们已经测得未知磷溶液的吸光度值A=0.209,A在图中也是纵坐标值。接下来在origin软件中可以用两种方法快捷地在图中找出待测溶液的浓度值C。
(1)点左边的条状工具栏中找到screen reader和data reader按钮,一个为十字形,一个为十字框形,点击后放到图上需要的点上,就可显示准确的坐标值,由此可得待测磷溶液的含磷量为0.494 mg/L,如图2所示。
(2)对图中曲线进行线形拟合,在Analysis下拉菜单中选Fiting,之后选Fit Linear,这时会在标准曲线图中出现一个数据表格,在数据表格的最后一行找到斜率slope为0.42543,因此曲线的线性方程为A=0.42543C。测出未知溶液的吸光光度值即可求出任一点的浓度值,将未知磷溶液的吸光度值A=0.209代入可得C=0.209/0.42543=0.492mg/L,如图3所示。同时,在进行数据拟合时,在弹出的对话框里勾选Find X/Y,在下拉菜单中选Find X from Y,这样就可以在拟合之后在数据表里输入Y坐标,也可简捷地求出对应X坐标,也就是浓度值。
三、手工绘图
在处理数据的过程中,每班的同学分出一组直接在坐标纸上手工绘图,如图4。由图4可估算出未知溶液浓度约为0.495 mg/L。
通过手工作图和运用软件处理数据的当堂对比,很明显,利用origin软件能快速地得到实验结果,而且立刻就能知道结果的好坏,这比手工绘图简便、快速,重要的是效果好。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。因此在大学实验教学改革中,引导和教会学生利用新的技术手段又快又好地处理实验数据,是现代化教学的必要环节。
参考文献:
[1]陶梅,赵慧卿.Origin软件处理化学实验数据及其在实验教学改革中的作用[J].科技信息,2013,(36):54-54.
[2]刘宝亮,曹桂萍.Origin软件在精馏实验数据处理中的应用[J].化工高等教育,2015,(1):90-93. 龙源期刊网
[3]李靖,吴鹏,姜敏.多媒体软件在化学实验教学中的应用[J].黑河教育,2010,(04):61.
[4]闫宗兰,石军,尹立辉,赵鹏英.Origin软件在“双液系气—液平衡相图”实验数据处理中的应用[J].天津农学院学报,2007,14(2):30-32.
[5]尹立辉,石军,等.实验化学[M].天津:南开大学出版社,2014:71.