(本文已发表在《高校实验室工作研究》2007年第2期)

    物理化学实验是继无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验之后的一门必修基础实验课，其特点是大量使用仪器设备对某一物理化学性质和化学反应性能进行测定，测定结果往往是间接的，还需对实测的实验数据进行分析、处理，并用图、表给予表示。本文向大家介绍Microsft公司推出的一个数据分析软件---- Origin6.0，它是我们进行数据分析处理和绘图的好帮手。Origin6.0是在Windows平台下用于数据分析和绘图的软件，其窗口与Word等软件很相似，界面友好，功能强大，操作方便，便于学习。Origin6.0有2种不同类型的子窗口，一个是数据源窗口，另一个是图形窗口，激活不同的子窗口，Origin6.0的菜单内容也随之变化，这是Origin6.0的一个特点。下面以物理化学实验的实例操作来介绍Origin6.0的常用绘图方法和数据分析功能。

1.Origin6.0软件绘制曲线及拟合

    Origin6.0软件最基本的功能是曲线拟合，现以丙酮溴化复杂反应实验为例，介绍Origin6.0软件曲线拟合过程。运行Origin6.0软件，以时间t为横坐标，以消光值E为纵坐标，要求利用E=εlvt+C公式，通过作图求出直线斜率k，具体做法是将t、E数据分别输入“Datal”中的A[X]，B[Y]中，然后在“Plot”菜单中选“Line+Symbol”，即可得到图1所示图形。

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Fig 1

之后在“Analysis”菜单中选“Fit Linear”进行线性拟合，即可得到拟合直线，从Results Log窗口中得到回归系数A、B（直线斜率）、相关系数R的值。Origin软件可以对图形进行修改，双击所要修改的选项，在相应的对话框中，根据需要进行调整，如调节横轴、纵轴间距等。

2.Origin6.0软件在三角相图中的应用

    Origin6.0软件提供等边三角相图的制作方法，现以KCl-HCl-H₂O三元体系相图实验为例，其具体为：运行Origin6.0软件，将KCl、HCl、H₂O数据分别输入“Datal”中的A[X₁]、B[Y₁]、C[Z₁]，D[X₂]、E[Y₂]、F[Z₂]，...中，首先选中C[Z₁]栏，在“Plot”菜单中选“Ternary”，即可得到图2所示图形，然后用鼠标双击在“Graph 1”左上角的 1 ，在Layer1对话框中，点击data1_f，然后点击OK键即得到第二条线，其它类推。对有关选项的修改，可用双击所要修改的选项，在相应的对话框中进行修改，或点击鼠标右键，之后选中“Add Text...”,在对话框中填写相关内容。

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Fig 2

3.Origin6.0软件中Function功能的应用

    对于某些实验，有已知关系方程，即可以通过Origin6.0软件中Function功能，很容易求出其相应的值。现以电位-pH曲线测定实验为例，在25℃时，低含硫天然气H₂S含量为0.1g/m³，其对应的分压为0.000072atm，φ(S/H₂S(g))与pH关系为：φ(S/H₂S(g))=-0.072-0.0296lg(0.000072)-0.0591pH，具体做法如下：

    打开Origin6.0软件，在“File”中选“New”，然后在“Windows”选项中选“Function”，点击“OK”。在“Polt Details”对话框中的F1(x)中键入“-0.072-0.0296*LOG(0.000072)-0.0591*x”，调整相应参数，最后点击“OK”，即可得到图3所示图形。双击X坐标轴，在“X Axis-Layer1”对话框中的“Scale”子对话框中调整X、Y轴的取值范围，“Title&Format”子对话框“Titl”中输入X、Y轴的变量等。在“Analysis”菜单中选“Translate”中“Vertical”或“Horizontal”中的任意一个，此时光标变成“⊞”形状，并移动光标“⊞”置于直线上点击，则直线上出现一个“+”，同时图表上方出现一个对话框“Data Display”中显示F12[56]：x=5.55555556,y=-0.277710375，并可通过移动“←”“→”2个键来移动“+”，则其坐标值也随之变化，即可求出任何pH值下的φ(S/H₂S(g))的值。

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Fig 3

4.Origin6.0软件中Excel功能的应用

       Origin6.0还提供了与Excel相结合来绘制图形的功能，Excel具有良好的编写计算功能、Origin良好的图形制作功能。现以蔗糖水解实验为例，要求利用ln(α_t-α_∞)=-Kt+ ln(α₀-α_∞) 公式，通过作图求出斜率k。实验测得时间t、旋光度α_t、最终旋光度α_∞，因此作图前要进行适当的计算，其具体为：打开Origin6.0，在工具框中选“New Excel”即可插入一个Excel表，在Excel表的A1-D1单元格中分别键入“时间t、旋光度α_t、最终旋光度α_∞、ln(α_t-α_∞)”，在A2~A23、B2~B23、C2分别键入相应的数据，在D2~D23单元格中分别键入公式“=LN（Bi-C2）”(Bi为B列i个单元，i=2~23)。最后选中A、D（注：X轴的数据放在左边，Y轴数据放在右边），在“Plot”菜单中选“Line+Symbol”，即可得到图4所示图形。其它步骤与前面介绍方法相同。

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Fig 4

5.Origin6.0软件其它功能简介

    Origin6.0软件还提供了一些数学分析功能，如在数据“Analysis”菜单中提供的傅立叶变换（FFT）、T检验（T-test）、方差分析（Analysis of Variance）等；在图形“Analysis”菜单中提供的“线性近似（Fit Line）”、“微积分（Calculus）”等功能，这些功能是我们在分析、处理实验数据时的得力帮手。

参考文献

[1].郝红伟、施光凯编著.Origin6.0实例教程[M].北京：中国电力出版社.2000.8.

[2].刘勇健主编.物理化学实验[M].江苏徐州:中国矿业大学出版社.2002.2.

[3].鲁道荣主编.物理化学实验[M].安徽合肥:合肥工业大学出版社.2002.11.