Origin和Excel在化学化工中的应用

Origin和Excel在化学、化工中的应用
摘要：随着计算机科学与技术的高速发展及其传统化学、化工学科的不断交叉、渗透和整合，现代计算机技术正在化学、化工专业的科研、生产、教学中起到日益重要的作用。

计算机在化学、化工中的应用已不仅局限于传统的办公、图形处理等畴。

在化学品开发、反应机理研究、设备设计、过程控制、工艺优化、辅助教学等领域，计算机化学和计算机化学工程的重要作用日益凸显。

而在众多的有关图形、数据处理的软件中Origin和Excel在化学、化工中的应用相当广泛。

以下便是origin和excel在化学化工中的主要应用的总结。

关键词：数据分析化学化工换算曲线拟合理论教学
一、Origin简介及在化学、化工中的相关应用
Origin为OriginLab公司出品的较流行的专业函数绘图软件，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的
软件，既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。

Origin自1991年问世以来，由于其操作简便，功能开放，很快就成为国际流行的分析软件之一，是公认的快速、灵活、易学的工程制图软件。

它的最新的版本号是9.0，另外分为普通版和专业版（Pro）两个版本。

软件特点
当前流行的图形可视化和数据分析软件有Matlab，Mathmatica和Maple等。

这些软件功能强大，可满足科技工作中的许多需要，但使用这些软件需要一定的计算机编程知识和矩阵知识，并熟悉其量的函数和命令。

而使用Origin就像使用Excel 和Word那样简单，只需点击鼠标，选择菜单命令就可以完成大部分工作，获得满意的结果。

像Excel和Word一样，Origin是个多文档界面应用程序。

它将所有工作都保存在Project(*.OPJ)文件中。

该文件可以包含多个子窗口，如Worksheet，Graph，Matrix，Excel等。

各子窗口之间是相互关联的，可以实现数据的即时更新。

子窗口可以随Project文件一起存盘，也可以单独存盘，以便其他程序调用。

软件功能
Origin具有两大主要功能：数据分析和绘图。

Origin的数据分析主要包括统计、信号处理、图像处理、峰值分析和曲线拟合等各种完善的数学分析功能。

准备好数据后，进行数据分析时，只需选择所要分析的数据，然后再选择相应的菜单命令即可。

Origin的绘图是基于模板的，Origin本身提供了几十种二维和三维绘图模板而且允许用户自己定制模板。

绘图时,只要选择所需要的模板就行。

用户可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板；可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便的连接。

Origin可以导入包括ASCII、Excel、pClamp在的多种数据。

另外，它可以把Origin图形输出到多种格式的图像文件，譬如JPEG、GIF、EPS、TIFF等等。

Origin里面也支持编程，以方便拓展Origin的功能和执行批处理任务。

Origin里面有两种编程语言——LabTalk和Origin C。

在Origin的原有基础上，用户可以通过编写X-Function 来建立自己需要的特殊工具。

X-Function可以调用Origin C和NAG 函数，而且可以很容易地生成交互界面。

用户可以定制自己的菜单和命令按钮，把X-Function放到菜单和工具栏上，以后就可以非常方便地使用自己的定制工具。

（注：X-Function是从8.0版本开始支持的。

之前版本的Origin主要通过Add-On Modules来扩展Origin的功能。

）Origin是美国Microcap公司出的数据分析和绘图软件,现
在的最高版本为8.0,主要有两大类功能：数据分析和绘图。

数据分析包括数据的排序、调整、计算、统计、频谱变换、曲线拟合等各种完善的数学分析功能。

1 单组实验数据的处理应用
滴定分析是分析化学中的一种重要分析方法, 当被测定物质与滴定剂之间可以定量反应时, 如有合适的指示剂, 利用滴定剂的消耗量即可计算被测物质的含量, 如果没有合适的指示剂, 或滴定突跃不明显时, 则可利用滴定过程中溶液的某些性质( 如pH 值、电极电位等) 随滴定体积变化的特点绘制出滴定曲线, 然后对滴定曲线进行导数处理, 一阶导数的极大值所对应的体积即为滴定被测物质所消耗的滴定剂的体积, 从而计算被测物质的含量。

以C AgNO3=0.1
mol/L 标准溶液滴定NaCl溶液为例：
表1 AgNO3 标准溶液滴定NaCl 溶液的实验数据
图1 Origin7.0 制作的滴定曲线及一阶导数
2 多组实验数据的处理应用
在分光光度法测定物质含量时, 经常会遇到同种物质在不同实验条件下的吸收光谱图比较或不同物质在同一实验条件下的吸收光谱图比较。

使用Origin7.0 软件可以直接将多组实验数据绘制在同一图表并进行对比分析, 如绘制2 个不同样品在同样实验条件下的吸收光谱图( 见图2) 。

图2 Origin7.0 制作的吸收光谱图
首先在数据表输入样品A 的实验数据, 输入完成后, 在File 菜单中
选择“New”再选择“New workSheet”。

在新的数据表输入样品B 的实验数据。

然后选择样品A 的数据表, 在Plot菜单下选“Scatter”, 就可以得到样品A 的散点图。

为了在图上增加样品B 的数据, 双击散点图左上角的“1”字, 在出现的“Layer1”对话框中将“Data2( 样品B 的数据) ”选中, 按OK 就可以同时得到2 个样品的数据图。

为了更好地区别2 条曲线及其数据点, 可以改变数据点的颜色和样式。

在某数据线上双击, 在出现的“Plot Details”对话框中的Symbol 页中可以设置该组数据点的样式、大小、颜色等属性。

3 分析数据统计检验中的应用
在分析化学中, 为了比较某种分析方法或几种分析方法对样
品的分析数据是否可靠, 常常要对分析数据进行统计学检验, 如果
某种测定方法无系统误差, 则测定平均值与真实值之间的偏离是由
于随机误差所致, 在95%的置信度下, 分析结果满足要求时, 分析数据的平均值应在μ±tα, f S/n1/2之间波动, 如果由分析数据计算出的t>tα, f, 表明测定平均值与真实值之间存在显著性差异, 原假设
不成立, 分析方法存在系统误差。

若2 种分析方法分析同一样品, 假设每种分析方法测定数据都不存在显著性差异, 则2 种测定方法测
定数据的标准偏差的平方比值F=S12/S22( 大方差与小方差之比) 应小于测定条件下F0.05( n1 ·n2 ) 值,如果F>F0.05( n1 ·n2 ), 原假设不成立, 即2 种分析方法的精密度之间存在显著性差异[2]。

用2 种方法分析某药品中VC 的含量, 结果见表2。

表2 VC 含量分析结果
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
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]桂馨. 分析化学[M]. : 人民卫生, 2001.
[2]玛, 剑英. Origin6.0 软件在分析化学数据处理中的应用
[3]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 = k A 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。

步骤：时间作为x 轴，输入3列数据，然后用鼠标拖动定义（涂黑）3列数据，执行“Plot/Double Y ”（双Y 轴）命令即可。

最后用“Copy Page ”命令粘贴到Word 文本中。

作如下图形：
6 Origin 软件在相图绘制中的应用
6.1 线性拟合.
下表苯-乙醇溶液折光率测定数据.
苯的摩尔分数
折光率 10%
1.3734 20% 1.3875 50% 1.4290 70% 1.4570 90%
1.4850
将数据输入Origin 数据表中，作苯组分-折光率的散点图，再进行选择
Analysis 菜单中的Fit linea ，对该数点图进行线性拟合.得到曲线类的为y=B+Ax, B= -9.75602，A= 7.17622 R(相关系数)=1， SD(标准偏差)=9.95047E-4，P(R 2=0的概率)<0.0001表明拟合效果最佳,拟合函数式为y=7.17622x-9.75602。

上表是苯－乙醇溶液沸点－组成测定的原始数据并点击鼠标右键选择
i / m A
Time(min)
V / V
i /(m A )
Time/(min)Time/(min)
SetColumnValues将折光率的平均值求出(下图)
6.2 非线性曲线拟合
Origin提供了多种非线性曲线拟合方式:① 在Ansyis莱单中提供了如下拟合函数:多项式拟合、指数衰减拟合、指数增长拟合，s 形拟合、Gaussian拟合Lorentzian拟合和多峰拟合;在Tool菜单中提供了多项式拟合和s形拟合。

② 在Analysis菜单中的Non一linear Curve Fit选项提供了许多拟合函数的公式和图形。

③ Analysis，菜单中的Non一linear Curve Fit选项可让用户自定义函数。

在处理实验数据时，可根据数据图形的形状和趋势选择合适的函数和参数，以达到最佳拟合效果。

多项式拟合适用于多种曲线，且方便易行，操作如下:
(1) 对数据作散点图或点线图。

(2 )选择Analysis 菜单中的Fit Polynomial或Tool菜单中的Polynomial Fit，打开多项式拟合对话框，设定多项式的级数、拟合曲线的点数、拟合曲线中X的围。

(3)点击 OK或Fit即可完成多项式拟合。

如果使用手工作图，同一组数据不同的操作者处理，得到的结果很可能是不同的;即使同一个操作者在不同时间处理，结果也不会完全一致。

而Origin软件能够准确、快速、方便地处理实验的数据，能够满足化学实验对数据处理
的要求，用Origin 软件处理实验的数据，只要方法选择合适，则得到的结果更为准确。

6.2 对数据换算作图
沸点 o C 液相冷凝液分析
气相冷凝液分析
折光率
折光率 测量值 平均
测量值
平均 78.0
1 1.4760 1.4767
1 1.4760
1.4767
2 1.4770 2 1.4772 3
1.4772 3 1.4770 70.5 1
1.4562
1
1.4562
选中表中折光率一列，点击鼠标右键选择SetColumnValues在文
本框中输入标准曲线的拟合函数式,点击OK，即刷新折光率一列换算
成为苯组分的数据，同理将另一列折光率换算为苯组分的数据。

然后，
点击工作表左上角空白处选中整个工作表，再点击Worksheet Date
工具条的sort按钮.以两相中的组分为首要列对数据进行排序。

如下表:
沸点o C 77.1 76.8 74 70.5 67 66.8 67.8 70.5 78 78.9
苯% 气
相
0 9.549 26.629 46.938 56.913 60.357 64.232 69.973 84.11 100
液相0 0 8.186 22.538 41.268 62.654 81.025 90.713 94.229 100
2 1.4570 1.4570 2 1.4570 1.4570
3 1.4577 3 1.4577
67.8 1 1.4490
1.4490 1 1.4490
1.4490
2 1.4490 2 1.4490
3 1.4491 3 1.4491
66.8 1 1.4437
1.4436 1 1.4437
1.4436
2 1.4435 2 1.4435
3 1.4437 3 1.4437
67.0 1 1.4391
1.4388 1 1.4391
1.4388
2 1.4380 2 1.4380
3 1.4392 3 1.4392
76.8 1 1.3731
1.3728 1 1.3731
1.3728
2 1.3725 2 1.3725
3 1.3728 3 1.3728
74.0 1 1.3970
1.3966 1 1.3970
1.3966
2 1.3962 2 1.3962
3 1.3965 3 1.3965
70.5 1 1.4253
1.4249 1 1.4253
1.4249
2 1.4250 2 1.4250
3 1.4245 3 1.4245
排序完毕，点击symbot+line 作点线图，如下图
6.3 .1 T-X相图的绘制（硝酸－水二组分）
依上法计算得出,
硝酸－水二组分的组成表
t/o C x(HNO3)液y(HNO3)气
100 0.00 0.00
105 0.055 0.005
110 0.00 0.01
115 0.19 0.09
120 0.27 0.17
121 0.33 0.27
122 0.38 0.38
121 0.415 00.54
120 0.45 0.70
117.5 0.485 0.800
115 0.52 0.9
112.5 0.56 0.93
110 0.60 0.96
105 0.67 0.97
100 0.75 0.98
93 0.825 0.99
85.5 1.00 1.00
接入数据后于Qrinigm数据表中，然后作温度－组分的点线图。

6.3.2 水-硫酸胺体系的固液T-X相图
下表列出水-硫酸胺体系的固液相图实验的数据
(NH4)2SO4/%(w/w) 温度/o C
0 0
16.7 -5.55
28.6 -11
37.5 -18
38.4 -19.1
41 0
42 10
43 20
43.8 30
44.8 40
45.8 50
46.8 60
47.8 70
48.8 80
49.8 90
50.8 100
51.8 108.9
将数据输入Oringin的数据表中
选择2D graph工具条的symbol＋line作点线图，如图
6.3.3组分相图的绘制（苯－乙醇－水三组分）
下表列出三组分实验的数据
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 体
积
（ml）
苯0.09 0.19 1 1.5 2.5 3 3.5 4
水 3.5 2.5 2.51 1.36 0.76 0.45 0.18 0.11
乙醇 1.5 2.5 5 4 3.5 2.5 1.5 1 将数据输入Oringin的数表中，用Set Column功能将体积换算为质量选择2D graph工具条的Ternary作三角点线图。

如图
用Origin求三角图百分率的功能可将图中各点的百分率求出，再分别在数据的起始和末尾加上组分为苯100％和水为100％的两
点，如下表：
用此数据刷新原图则可完成作图，见下图
7 origin在探究药物制备及化学动力学上的应用
7.1恒温法对药物储存期预测
水％ 1 73.482 53.876 34.217 23.305 13.287 8.893 4.054 2.491 0 乙醇％0 24.857 42.525 53.8 54.101 48.296 38.995 26.663 17.876 0 苯％0 1.661 3.599 11.983 22.594 38.417 52.112 69.284 79.632 1
以下是一组硫酸罗通定注射液储存期预测实验的数据
60o C 70o C 80o C 88o C t/h Abs t/h Abs t/h Abs t/h Abs
0 0.088 0 0.088 0 0.088 0 0.088
24 0.131 5 0.11 3.7 0.125 1.2 0.128
48 0.152 10 0.123 7.4 0.151 2.4 0.158
72 0.176 17 0.148 11.1 0.201 3.6 0.173
96 0.206 24 0.177 14.8 0.247 6 0.238
120 0.241 34 0.213 25.9 0.371 7.2 0.247 144 0.268 41 0.253 29.6 0.394 8.4 0.299 168 0.298 58 0.306 37 0.489 9.6 0.315 192 0.344 65 0.340 10.8 0.349 216 0.374 12 0.375 240 0.41
288 0.493
将吸收度对加热时间作散点图，并作线性拟合，如下图
线性拟合的结果60 o C，70 o C，80 o C，88 o C的相关系数R分别为0.99691，0.99813，0.99874，0.99708表明拟合效果较佳。

温度（o C）k
60 0.00136
70 0.00382
80 0.01088
88 0.02335
将lnk对1000/T作直线回归图。

分别右击温度和k列顶部，在
快捷菜单中选择Set Column Values，在文本框中输入计算公式，点击OK，即刷新t列的值。

选择lnk与1000/T作图，再作线性拟合，得斜率为-12.25154，R=-0.9999，如下图
则可求得避光降解的活化能E a为101.86kJ/mol。

7.2 四环素在血液中的半衰期
t/h 4 8 12 16 c/(mg/100ml) 0.48 0.31 0.24 0.15
以lnc对t作直线回归得图，如下
得斜率为-0.09363，截距为-0.371。

由此可求知
k ＝0.0936h -1，半衰期t 1/2＝k
2
ln =7.4h ，lnc 0=-0.371，初浓度c 0=0.69mg/100ml 得式子c
k
t 69
.0ln
1 8 origin 在电化学上的应用 8.1 HCl 滴定NaOH 电导率滴定 下表为HCl 滴定NaOH 的κ—V 的数据： C HCl =0.0914mol/L
V HCl （ml ） κ(μS ·cm -1
) V HCl （ml ）
κ(μS ·cm -1
)
V HCl （ml ） κ(μS ·cm -1
)
2.00 2.33
16.00 1.58 25.50 1.15 4.00 2.22 18.00 1.48 26.00 1.15 6.00 2.11 20.00 1.38 26.50 1.20 8.00 2.00 22.00 1.28 27.00 1.27 10.00 1.89 24.00 1.18 29.00 1.56 12.00 1.78 24.50 1.17 31.00 1.83 14.00
1.68
25.00
1.15
将数据输入Origin 中作图得（如下图）
用1至12点和17至20点分别作线性拟合，得两拟合直线相交。

线性拟合结果为Y= 2.41717 –0.05176X ，R ＝-0.9996和Y= -2.52148
+ 0.14049 X，R=0.99986。

由R值可以看出拟合效果较好。

解两直线方程组成的方程组得求得两直线的交点即为滴定终点，V＝25.7ml，κ=1.09μS·cm-1。

8.2 BaCl2滴定Na2SO4电导率滴定
下表为BaCl2滴定Na2SO4的κ—V的数据：
C BaCl
2
=0.0914mol/L
V BaCl
2（ml）κ(μS·cm-1) V BaCl
2
（ml）κ(μS·cm-1) V BaCl
2
（ml）κ(μS·cm-1)
2.00 1.19 16.00 1.17 26.00 1.23
4.00 1.19 18.00 1.16 26.50 1.24
6.00 1.18 20.00 1.16 2
7.00 1.26
8.00 1.18 22.00 1.16 29.00 1.34
10.00 1.18 24.00 1.16 31.00 1.42
12.00 1.17 25.00 1.19 33.00 1.50
14.00 1.17 25.50 1.20
将数据输入Origin中作图得（如下图）
如上法，得拟合结果为Y= 0.18 +0.04X，R=1和Y = 1.19327-0.00164 X，R= -0.96909。

由R值可以看出拟合效果较好。

解得V＝33.0ml，κ=1.50μS·cm-1。

9 origin在溶液表面力的测定上的应用
下表为最大泡压法测定表面力的数据
室温25o C 大气压742.3mmHg C(mol·L-1) 0.000 0.020 0.060 0.100 0.140 0.180 0.220 Δp max0.463 0.421 0.369 0.329 0.298 0.274 0.254
Γ×1060 2.50 4.70 6.15 6.61 6.67 6.76
将数据输入Origin中作图得（如下图）
由C值较大的若干个点作直线外推，于纵轴相交即为Γ∞。

在上图中取最后三个点作散点图，选择Analysis菜单中的Fit Linear，对该散点图进行线性拟合。

线性拟合的结果为Y = 6.3425E6 + 1.875E6 X，R＝0.9934。

由R值可以看出拟合效果较好。

拟合直线截距的值即Γ∞，为 6.3425×106。

10 origin在热力学中的应用
下表为苯甲酸燃烧热的数据
m＝0.5513g m后丝＝0.0066g
时间（sec）温度（o C）时间（sec）温度（o C）
60 17.037 480 17.986
120 17.04 510 17.999
180 17.04 540 18
240 17.042 570 18.013
300 17.043 600 18.016
330 17.178 660 18.02
360 17.646 720 18.022
390 17.847 780 18.023
420 17.927 840 18.022
450 17.965 900 18.021
将数据输入Origin作出曲线，如下图
用1至5点和16至20点分别作线性拟合，线性拟合结果为
Y=18.019+3.33333×10-6X和Y=17.036+2.5×10-5X，两直线与直线X=355相交得两交点分别为T2=18.02o C和T1=17.04o C，可算得ΔT=0.9o C，由公式
mQ V＝W卡-Q V m Ni有W卡＝1333.5
当前oringin7.0在科学研究中，大型仪器如热重分析仪、红外分析仪、X-射线衍射分析仪、气相色谱和液相色谱等大型仪器的数据分析处理也可用Origin 7. 0作图。

二、Mcrosoft Excel在化学化工中的应用
Microsoft Excel是微软公司的办公软件Microsoft office的组件之一，是由Microsoft为Windows和Apple Macintosh操作系统的电脑而编写和运行的一款试算表软件。

Excel 是微软办公套装软件的一个重要的组成部分，它可以进行各种数据的处理、统计分析和辅助决策操作，广泛地应用于管理、统计财经、金融等众多领域。

Excel量的公式函数可以应用选择，使用Microsoft Excel可以执行计算，分析信息并管理电子表格或网页中的数据信息列表，可以实现许多方便的功能，带给使用者方便。

与其配套组合的有：Wo rd、PowerPoint、Access、InfoPath及Outlook,Publisher
现在Excel2010、2007和老一点的Excel2003较为多见，Excel2002版本用的不是很多。

2000以前的版本现在很少见了。

最新的版本增添了许多功能。

使Excel功能更为强大。

Excel2003支持VBA编程，VBA是Visual Basic For Application的简写形式。

VBA的使用可以达成执行特定功能或是重复性高的操作。

[1]
1 Excel的图表功能在理论教学的应用
1.1数据准备
Excel的散点图是基于工作表中指定的两列（或多行）数据中相应的两个值一组构成一个坐标点，所有指定数据构成的坐标点平滑连接成为曲线。

为了便于修改曲线，通常在工作表第1，2行设置与曲线计算有关的参数或常数（图1）；根据曲线图所需X轴和Y轴的数据，手工输入或在单元格中设置运算公式，拖动连续计算有关数据，X轴数据在A列，Y轴在其他列。

由于使用计算机进行计算，可以运用较为精确的公式（如滴定曲线的pH计算，甚至可以用迭代的方法求解高次方程）。

当计算公式比较复杂时，应当增加若干列以记录中间结果，这样能够及时发现计算中可能存在的问题。

数据准备是制作精美曲线的基础，要考虑周到。

1.2 制作散点图
选择“插入”菜单下的“图表”，出现图表向导，步骤之-1图表类型，选择XY散点图中的无数据点平滑线散点图模式；然
后按照向导的提示，填写有关项
目、选定有关数据系列，最后完
成。

值得注意是，一般一次下来
的曲线图未必理想，例如刻度
围，字体大小等。

往往需要若干
次的修改才能得到满意的曲线图。

2中演示绘制准确的曲线图
目前理论教学中使用的课件多数是电子文稿（ppt文档），在显示的过程可以通过超到excel演示有关的曲线。

在excel的界面时，应当充分利用“视图”功能，调节曲线图画面大小，突出主要的部分。

2.1演示滴定曲线
滴定曲线是描述滴定进行过程中pH（或pM、电极电位）值等物理参数与滴定加入率的关系，它反映滴定过程中物理参数的变化情况。

通过对滴定曲线的研究，发现在计量点附近，溶液的物理参数会
出现很大的变化。

这是能够用指
示剂指示滴定终点的理论基础，
是教学的关键。

利用散点图绘制
准确的滴定曲线，能清晰地反映
计量点与滴定突跃的情况。

另外，
在理论上我们知道被测的酸碱强度(Ka或Kb)不同，会引起突跃围大小发生变化。

那么，利用数据图表自动计算的功能，通过修改Ka（或Kb）参数就可以很方便地变更曲线图，动态演示说明Ka（或Kb）值与突跃围的关系。

当我们输入的Ka少于10-8时，通过Ex-ecl的自动计算和作图，马上就显示出突越围变得较小，不容易选择合适的指示剂，甚至突越围少于指示剂变色围，因此不能准确滴定（图2与图1比较突跃围）。

2.2演示分布系数曲线图
在酸碱平衡的溶液中，酸碱各种型体的比例称为分布系数。

分布系数与溶液的PH值存在一定的数学关系，以PH为横轴，分布系数为纵轴，可得分布曲线图。

利用分布曲线图，能够帮助学生理解滴定进程中溶液里酸碱组分的比例状况。

在多元酸滴定时，如果相邻的两个Ka的比值（如Ka1/Ka2）大于104，后一步的解离不影响前一步的反应，就可以分步滴定。

然而教科书是没有直接说明理由，用数学方法推导说明则抽象而费时。

利用excel所作的分布曲线图通过分别输入马来酸（Ka1=1.23×10-2，Ka2=4.66×10-7，图3）和酒石酸（Ka1=9.20×10-4，Ka2=4.31×10-5，图4），由图3可知马来酸的第一步滴定产物可以达到99%，能够满足准确滴定的要求；而从图4知道酒石酸
的第一步滴定产物只
图3
能达到70%，其余部
分通过副反应转化为
其他酸碱组分，造成
很大的滴定误差。

由此可见，用分布系数曲线图能够直观地解释分步滴定的条件，也可以根据滴定允许的误差制定判断分步滴定的条件。

利用多媒体进行教学，就是要通过图文声影向学生传递信息。

现在教学中普遍流行使用的PowerPoint或者Flash动画，对于需要大量述的教学过程，是一种高效的手段。

而像《分析化学》这类在计算方面要求较高的课程，有时会感到不尽人意。

因为这些课程需要有各种曲线、图表配合，也需要在授课过程中与学生互动，实时变换学生希望了解的曲线图表，方能取得良好的教学效果。

利用Mi-crosoft Ex cel强大的计算功能，可以在一瞬间按照给定的公式和参数计算出大量的数据，形成准确的曲线或图表。

因此，在与学生交互过程中就显得得心应手。

Microsoft Excel是个人电脑中必备的办公软件，简单易学，几乎每个使用PC机的人都具有初步使用Microsoft Exce l的能力。

我们只要稍微深入学习掌握Microsoft Excel里的相关函数，就可以更进一步发挥电脑在教学过程中作用，实现教学的创意，收到良好的教学效果。

3 M icrosoft Excel化工原理的实验数据处理
3.1数据的输入与处理
（1）打开Microsoft Excel工作表在A2-A13， B2-B13，C2-C13，D 2-D13，E2-E13，F2-F13，G2-G13，H2-H13分别输入实验数据的序号，泵工作电流的频率，入口真空度，出口压力，电动机功率，液位差，时间，孔板压降。