滴定数据处理结果分析

Posted 2021-08-09 卓晴

简 介： 对于补充测量数据进行重新初步分析

关键词： 滴定，卡式水分

 

§01 补充测量数据

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一、数据文件

  在今天（2021-07-11）收到的数据包括两类数据：

1、不同水量测量结果

  在相同转速下，不同加水量时对应的滴定结果。

▲ 图1.1 实时数据的一个测量结果曲线

  通过上面的曲线来看，实际上上从Step2 才能够真正反映出滴定的结果。

2、不同转速测量数据

  测量不同转速下的相同加水量的数据。

测量数据：

转速分类：400,500,600,700
测量数量：每种转速三次测量结果，总共12个测量结果

  下图给出了记录数据文件的不同滴定数据。他们的记录长度不同。其中长度为90为记录4秒钟的正式测量数据。

▲ 图1.2.1 带有滴定标签的定输出640

  下面是将滴定的前六次的记录回执上的波形。可以看到第一滴记录的电流还是处在稳定变化阶段。所以在后面处理的时候，将此次的记录值1去掉。

▲ 图1.2.2 正式滴定的前6滴数据

2、处理不同转速数据

1、初步处理结果

  下面表格辈出了不同转速下的面积计算值。

【表1-2 不同转速下的积分曲线面积】

速度	面积1	面积2	面积3
400	390.51	345.21	325.54
400	375.00	461.94	405.61
400	396.84	386.49	400.34
500	344.63	324.84	369.51
500	496.50	352.72	341.39
500	350.01	374.24	383.38
600	466.78	373.35	383.60
600	471.17	347.13	411.94
600	433.79	396.36	514.42
700	441.78	421.49	439.67
700	475.31	444.63	427.96
700	368.78	424.76	450.33

2、不同滴定曲线结果

【表1-3 不同转速下不同滴对应的统计量】

统计量	面积1	面积2	面积3
均值	417.59	387.76	404.47
方差	2579.00	1696.34	2364.04

三、处理不同加水量滴定

1、初步处理结果

加水体积	滴定2面积	V*S
10.00	471.39	4713.88
10.00	477.55	4775.52
10.00	335.27	3352.73
12.00	300.60	3607.14
12.00	157.84	1894.09
12.00	201.17	2413.99
15.00	184.81	2772.09
15.00	140.49	2107.39
15.00	144.27	2164.12
18.00	102.41	1843.36
18.00	114.19	2055.43
18.00	116.09	2089.54
1.00	8545.88	8545.88
1.00	3836.75	3836.75
20.00	82.49	1649.75
20.00	61.15	1223.02
20.00	92.29	1845.86
25.00	50.58	1264.60
25.00	44.89	1122.30
25.00	42.33	1058.29
2.00	2690.42	5380.83
2.00	2745.81	5491.61
2.00	2484.31	4968.63
5.00	972.08	4860.41
5.00	1100.37	5501.84
5.00	933.54	4667.68

2、处理结果分析

• 从上面处理的结果来看，在实验中体积为2,5,10微升的时候， 滴定面积与水量体积成绩相对规统一，大约为4800；
• 水体及为12,15,18,20,25 则为另外一个数值，面题积（滴定面积与水量体积乘积）大约在1500；

  为什么会发生突变呢？

  下面对比一下这些滴定曲线之间的差异。可以看到在5,10uL中的滴定曲线明显大于15,18的滴定曲线。这说明其中在实验过程中可能存在电机更换、滴定液更换、增加滴定体积的差异。

  这需要对于实验过程进一步的确认。

▲ 图1.4.1 15uL水滴定曲线

▲ 图1.4.3 18uL水滴定曲线

▲ 图1.4.2 10uL水滴定曲线

▲ 图1.4.4 5uL水滴定曲线

3、处理程序

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# PRODATA2.PY                  -- by Dr. ZhuoQing 2021-07-11
#
# Note:
#============================================================

from headm import *

datadir = tspstring2text('datadir1')
#printf(datadir)

filedir = os.listdir(datadir)
#printf(filedir)

datafile = [s for s in filedir if s.find('实时数据') >= 0]
#printf(datafile)

#printf(len(datafile))

#------------------------------------------------------------
def dataarea123(filename):

    area = []

    fnn = os.path.basename(filename)
    volid = fnn.find('ul')
    volumn = 0
    if volid > 0:
        volumn = float(fnn[:volid])

#    if volumn != 15: return 0, [0,0,0]

    with open(filename, 'r', encoding='gbk') as f:
        lines = f.readlines()

        for id,s in enumerate(lines):
            sdata = [float(ss) for ss in s.split() if len(ss) > 0 ]
            if id >= 8: break

            datalen = len(sdata)

            if datalen >= 50 and datalen < 100:
                step = round(sdata[0])

                if step in [2,3,4]:
                    area.append(sum(sdata))

#            if datalen >= 85 and datalen < 95:
#                plt.plot(sdata[1:], label='Step:%d'%round(sdata[0]))

#        plt.xlabel("Samples")
#        plt.ylabel("Values")
#        plt.title(os.path.basename(filename))
#        plt.grid(True)
#        plt.legend(loc='upper right')
#        plt.tight_layout()
#        plt.show()

    return volumn, area

#------------------------------------------------------------
voldim = []
a1dim = []
#a2dim = []
ratio = []

for f in datafile:
    fn = os.path.join(datadir, f)
    v,a = dataarea123(fn)

    if len(a) >= 1:
        voldim.append(v)
        a1dim.append(a[0])

        r = a[0] * v
        ratio.append(r)

#        a2dim.append(a[1])

#    break

#printf(voldim)
#printf(a1dim)
#printf(ratio)

for v,a,r in zip(voldim, a1dim, ratio):
    printf("%5.2f %5.2f %5.2f"%(v, a, r))

#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : PRODATA2.PY
#============================================================

 

※ 分析结果 ※

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  通过对于补充分析的数据进行处理，可以看到：

• 搅拌器的转速对于数据滴定面积影响不显著；
• 在不同体积下，可以使用滴定面积预赛具有稳定性。

  但是，在整个的实验过程中，可以看到数据明显分为两大类。具体的原因需要通过下午的讨论来进行分析。

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● 相关图表链接:

• 图1.1 实时数据的一个测量结果曲线
• 图1.2.1 带有滴定标签的定输出640
• 图1.2.2 正式滴定的前6滴数据
• 表1-2 不同转速下的积分曲线面积
• 表1-3 不同转速下不同滴对应的统计量
• 图1.4.1 15uL水滴定曲线
• 图1.4.3 18uL水滴定曲线
• 图1.4.2 10uL水滴定曲线
• 图1.4.4 5uL水滴定曲线