用Origin& 0处理溶解热测定的实验数据摘耍：文章采用Origin 8.0软件对经典物理化学实验“溶解热的测定”的实验 数据进行处理，利用一次单减指数函数y二Aiexp(—Xi/tJ +y°拟合岀溶液热Q,〜曲线方程，并通过在拟合曲线上添加指定数据点、编写简单脚本语言的方法绘 制出指定点的切线方程该方法获得的实验结果误差小，图形美观，极大的提高 了学生自行处理实验数据的能力关键词：Origin软件；溶解热； 数据处理1溶解热测定的实验原理及原始数据物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热，分为积分溶解热和微分溶解热两 种把溶剂加到溶液中稀释的热效应称为冲淡热，包括积分冲淡热和微分冲淡热 它们Z间的关系可以表示为：Qd =（0）・ 5 一（QJ ・ “02n, 溶剂的物质的量n2 溶质的物质的量Q 溶解热Qs 积分溶解热Qd 积分冲淡热溶解热测定实验采用电热补偿法来测定硝酸钾在水中的积分溶解热，另外其 它三种热效应则可通过曲线求得在Q.〜m图中，某点切线的斜率即为该浓 度溶液的微分冲淡热，截距即为该浓度溶液的微分溶解热如图1所示:对A点处 的溶液，其积分溶解热@ = AF, AD/CD即是微分冲淡热，截距0C对应于微分溶 解热，从血到血的积分冲淡热Qd = BG-AF= BEoVI ve图⑴ 整个实验过程中，需要记录水和八份硝酸钾样品的质量m,时间t/s,以及加 热的功率，仪器软件自动求出门0和积分溶解热Qs,利H10rigin8. 0对其进行处理, 即可得到Qs~n0图,并从图中求出11。
二80, 100, 200, 300和400处的积分溶解热 和微分冲淡热，以及m从80-100, 100-200, 200-300, 300-400的积分冲淡热 下面以一组学生实验数据(表1)为例，详细介绍Origin软件在溶解热数据处理的 应用盛1硝酸钾溶解热的实验数据组别时间山质・m/g%Q./(kJ • mol-1)第一组4()62. 50194X4. 597537. 15998第二组2571.529300.711537. 55726第三组4142. 58561«3. 295137. 20909第四组46«3. ()28125.779736. 639()2第五组52()3. 539992.022735. 83363第六组5864.11967(). 121535. ()5768第七组54X4.057656. 805434. 27317第八组5924. 555646.«22533・ 479582用Origin 8.0软件处理实验数据的步骤2.1绘制散点图打开Origin 8.0,点击项目“Bookl”中的A(X)列,从行开始依次输入 m值，同样在B( Y)列输入Qs值选中所有数据，右击选择“Plot /Symbol /Scatter^ 或者直接点击工具条上的Scatter按钮，得到散点图，如下图所示。
2. 2非线性拟合左键单击uGraph 1 v窗口中任意一个散点,依次选择菜单栏中uAnalysis /Fitting /Fit Exponentialy,,在弹出的对话框中的"Function”下拉菜单中选 择“ExpDecl ” （ Exponential Decayl 即一次指数衰减）进行拟合,并在"Settings” 选项卡中选择 “Advanced”,找到 “Find Specific X/Y”,勾选"Find Y from X” 项，以便寻找拟合曲线丄任意X坐标所对应的Y值，这一步操作较为关键如下图 所示，点击“Fit”完成拟合NLFit (ExpDecl)Halog Theme I Code Par ame tg" BoundsSwtt in*CategoryFunctionDescriptionFile Name(.FDF)ExponentialExpDed ▼Exponential Decay 1D:\origin\fiHunc\expdec1 .fdf圖曰I io| g| El眾I 萃耐 | 「Fit ] [ CancJ ]Fit CurveFormula Sample Curve MessagesFunction File Resi dual Hints叵］NLFit (ExpDecl) 〔 ° j与此同时,在"Bookl”中会自动生成三个工作表:“fitexpl”用来记录拟 合情况，“ fitexpCurvesl ”则记录拟合曲线中数据点的坐标值/'fitexpFindYfrom X”用来输入任意的X值，程序自动计算出其对应的Y值。
同吋，在“Gmphl”中 生成了包含方程详细信息的表格，如图4可知，木实验数据所得到的拟合曲线方 程为Q =-10. 515Xexp(-n0/46. 848)+37. 372, R2=0. 99157 (R2 即Adj. R-Square 的值),如下图所示 田 Notes-Input DataDep/lndepDataRangeWeight TypeXIn de p[Book1JSheet1!A[1：8]yDep[Book1]Sheet1!BH：8]No WeightingParametersValueStandard Erroryo37.372790.0901BA1-10.515911.03624t146.848774.23586Iterations Performed - 7Total Iterations in Session = 7Fit converged • toterarce criterion satisfied.s StatisticsBNumber of Points8Degrees of Freedom5Reduced Chi-Sqr0.01903Residual Sum of Squares0.09516Adj. R-Square0.99157Fit StatusSucceeded(100)Fit Status Code : 100 : Fit converged[\- SummaryyoA1t1StatisticsValueErrorValueErrorValueErrorReduced Chi-Sqr Adj. R-SquareB37.372790.0901-10.515911.0362446.848774.235860.019030.99157日 ANOVADFSum of SquaresMean SquareF ValueProb>FRegression310326.873323442.29111180869.365237.10321E-13BResidual50.095160.01903Uncorrected Total810326.96848Corrected Total715.81283Residua! vs. Independent PlotB■■1■3结语本文创新性地探索了Origin 8. 0在溶解热实验数据处理的新方法。
采用该软 件的一次单减指数函数拟合出的溶液热您〜m曲线方程，很好地反映了Qs和门的关 系，得到的R值说明拟合函数的选取是合理可靠的另外，本文还首次介绍了在 拟合曲线上添加指定数据点，通过编辑程序在一图中绘制多条指定点切线方程的 方法使用Origin软件处理溶解热的实验数据，不仅所得图形美观，并且大大减少 了数据处理的主观误差学生通过学习掌握Origin软件在物理化学实验数据的 应用后，参与物理化学实验的积极性有很大程度的提高将计算机处理技术与化 学实验相融合，不仅有利于培养学生独立分析问题和解决问题的能力，还锻炼了 学生认真、严谨、求实的实验态度，提高了学生的综合实践和科研能力，为今后 从事毕业论文和科研工作奠定了良好的基础4参考文献：［1］ 郑传明，王良玉，劳捷•溶解热测定实验的改进［〕］•实验技术与管理，2008, 25(12) :45-46.［2］ 吴世彪.Otigin软件在溶液表面张力实验数据中的应用［J］ •安徽化工， 2008, 34(6): 37-39.［3］ 肖池池，方婷,张业中等.Origin软件在物理化学实验中的应用探讨［J］・长 江大学学报：自然科学版,2011,8(3):94-96.［4］ 郑传明.溶解热测量实验软件设计［J］ •大学化学,2011, 26(2):52-53.。