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  • 不同的软件之间的功能差别较大,经常会出现在作图和数据处理时无法满足相关需求的现象。因此,在撰写科研论文或者报告时,往往需要在通用的专业的数据分析软件中对数据进行进一步的处理和对比。本文将以由仪器的分析软件导出的热重曲线为例,介绍在常用的Origin软件中对所得的热分析曲线重新进行作图的方法。

     
    1. Origin软件中导入实验数据
    在由仪器导出的.txt.csv格式的热重实验数据文件中,通常默认的第一列数据为时间(单位通常为s或者min)、第二列数据为温度(单位通常为℃)、第三列为重量数据(单位通常为mg)、第四列为微商重量数据(单位通常为mg/s或者mg/min)(图1)。当然,由不同厂商的仪器分析软件导出的数据形式之间差别较大。在将这些数据导入至Origin后,通常需要做一些转换处理。
    1 由某厂商的热重仪导出的文本格式的文件界面
     
    Origin软件的表格窗口中,通过数据粘贴或导入的方法将需要进一步分析的TG数据复制到空白的表格中(图2)。图2中的表格为复制图1中的数据后得到的,表中:
    1)第一列为时间列,单位为min。在Origin软件中通常默认第一列为作图时的X轴,如果不需要使用该列的数据作为X轴,则需要修改该列的属性值。
    2)第二列为温度列,单位为℃。对于温度程序中仅含有加热或降温过程的实验,通常用温度列的数据作为X轴,在作图时需将该列改的属性由Y轴改为X轴。
    3)第三列为不同时刻或温度下的重量数据列,单位为%。需要说明,在图21中的该列数据为导入的txt文件中的数据,单位为mg,需按照以下的方法通过整列运算将绝对质量换算为百分比形式的相对质量:
    i)选中整列数据;
    ii)右击鼠标并点击菜单中的“SetColumn Values”选项,在弹出的窗口中输入“Col(Weight)/17.607*100”(注:表达式中Col(Weight)代表重量列的数据,通常将实验开始采集到的第一个重量数据17.607mg作为试样的初始质量);
    iii)点击OK按钮,即可将重量列由单位为mg的绝对质量整体换算为百分比形式的相对质量。
    4)第四列为不同时刻或温度下的微商重量数据列,单位为%/℃。需要说明,在图2中的该列数据为导入的txt文件中的数据,单位为mg/min。对于温度程序中仅含有加热或降温过程的实验,需按照以上(3)中通过整列运算将绝对质量换算为百分比形式的相对质量的方法,将单位为mg/min形式的微商重量数据列整体转换为%/℃形式的微商重量数据列。通过在弹出的类似窗口(图3)中输入“Col(Deriv.Weight)/17.607*100/10(注:表达式中Col(Deriv.Weight)/17.607*100意为将以mg为单位的绝对重量转换为百分比形式的相对重量,10为加热速率,17.607mg作为试样的初始质量)。
    经过数据转换后的表格窗口如图4所示。
     
    2 将图1中的数据导入至Origin软件后的界面
     
    3 选中数据列点击菜单中的“SetColumn Values”选项后弹出的窗口界面
     
    4 重量列和微商重量列换算后最终形式的数据。
     
    2. Origin软件中作图
    选中图4表格中的温度列和重量列进行作图,可以得到如图5所示的TG曲线。对图5中的曲线的形状、坐标轴等的样式进行修改,以满足相应的报告、学术期刊等对图片的要求(图6)。
    选中图4中表格的温度列和微商重量列进行作图,并对图中曲线的形状、坐标轴等的样式进行修改,可以得到满足要求的DTG曲线(图7)。
     
    5 利用图4中表格的数据在作图窗口中绘制TG曲线
     
    6 调整图5中曲线图的相关参数后得到满足学术期刊论文要求的TG曲线
     
    7 利用图4中表格的数据在作图窗口中绘制符合要求的DTG曲线
     
    在对TG曲线进行分析时,有时需要同时结合相应的DTG曲线来进行综合分析。由图6和图7可见,图中的TG曲线和DTG曲线的纵坐标的变化范围差别很大,TG曲线的纵坐标在30-100%范围内变化,而DTG曲线则在-0.6~0范围内变化。因此,无法在同一Y轴所显示的范围内同时得到满意的TGDTG曲线。此时需要用同一X轴和两个不同范围的Y轴来作图,分别表示在相同的温度下重量和微商重量的变化。
    Origin软件中,可以按照以下的方法得到这种形式的TG-DTG曲线:
    1)同时选中温度列、重量列和微商重量列;
    2)点击鼠标的右键,在弹出的菜单中依次选中PlotMulti-CurveDouble-Y选项(图8);
    3)得到如图9所示的TG-DTG曲线;
    4)按照要求依次对图9中的曲线的形状、颜色、坐标轴等的样式进行修改,得到满足报告、学术期刊等对图片的要求的图10
    8 点击鼠标右键后弹出的菜单选项
    9 Origin软件中通过双Y轴作图法得到的TG-DTG曲线
     
    10 利用图4中表格的数据在作图窗口中绘制符合要求的TG-DTG曲线

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