数值软件在物理化学热力学基础实验中的应用

高锦红 王秋亚

(渭南师范学院化学与材料学院，渭南 714000)

1 引言

相平衡是化学热力学的主要研究对象之一，相平衡的研究无论在科学研究还是在工业生产方面都有重要的意义。比如我国东部沿海和西部地区有丰富的盐类资源，这些海盐、湖盐等都是混合物，工业价值很低，只有利用相平衡原理，经溶解和重结晶等处理，将混合物分离提纯后才能作为重要的化工原料；在石化工业及有机合成中，产品与副产品相互混杂，用蒸馏、精馏和萃取等方法提取、纯化后能得到价值较高的化工产品和药物；在地质学中研究天然或人工合成的熔盐系统时，常利用相图来研究组成与结构之间的关系，这些都要用到相平衡的知识[1-3]。

实验数据处理是物理化学实验中的一个重要环节，目前计算机软件如Microsoft Excel、Origin、Matlab等[4-6]已被广泛应用到化学实验数据处理中，数值软件的使用能避免手工处理实验数据的复杂性，能提高数据处理效率和结果准确性，能培养学生正确处理实验数据和分析实验结果的能力。在物理化学热力学基础实验中，双液相图绘制实验常因实验学时和测定方法限制，实验结果往往不理想。本文以“乙醇-环己烷双液系相图绘制” 实验为例，改进实验测定方法，优化方案，利用Excel软件处理数据，使学生在有限的实验学时内测定并绘出准确度较高的相图。数值软件用于实验数据处理能提高学生解析数据的能力，能提高实验教学效果，有利于实验课程的改革与发展。……