基于MATLAB的分析化学M函数库的开发

以分析化学中的两个典型计算和绘图问题:以各种复杂水溶液体系pH值计算和弱酸型体分布曲线图形绘制为例,详细介绍建立用于分析化学的MATLAB的M函数库思路和M函数的程序编写过程。给出了适合从一元强酸、强碱到三元弱酸、弱碱等复杂水溶液pH计算的库函数和适合一、二、三及六元酸等弱酸型体分布曲线的绘图函数。经过典型算例证明:以上计算pH的函数库和弱酸型体分布曲线绘图函数简单实用、计算过程优化、效率高、数值稳定性好。可广泛用于分析化学及相关学科的教学和科研,具有重要意义。     

pH精算及酸碱滴定曲线绘制通用软件的开发

以Microsoft.NET Framework为开发平台,使用面向对象的C#语言,开发pH计算及滴定曲线绘制的软件。该软件利用分布系数计算各种形态的平衡浓度,根据酸碱质子理论归纳出通用方程后,利用二分法求解氢离子浓度计算pH。软件收集了常见酸碱的离解常数,用户只要输入浓度后就可精算pH值、绘制酸碱滴定曲线,同时提供Excel数据输出、图像保存等功能。如果需要考虑活度,可根据德拜-休克尔公式计算活度系数,使用浓度常数代替活度常数,使所得pH更接近体系真实值。软件计算结果准确、界面友好、容易操作,可广泛应用于各种体系。     

酸碱滴定曲线的计算机显示

由于酸碱滴定及pH计算的实验室方法极其复杂与繁琐，我们根据酸碱滴定的原理，利用可视化语言Vi-sual Basic，建立一个界面合理、操作简便的程序。该程序不仅可方便、精确地计算出各种酸碱溶液以及各种酸碱溶液的混合溶液的pH值，而且在屏幕上迅速地显示酸碱滴定曲线，其中包括各种用实验方法滴定的溶液的滴定曲线。     

酸碱平衡智能信息处理系统 Ⅳ:任意酸碱滴定体系的人工智能处理

酸碱滴定是分析化学的基础内容之一。国内外均有文献报道用电子计算机处理酸碱滴定的有关问题,但是,由于它们都是单独的应用程序,没有数据库和数据库管理系统的有力支持,只能做一些滴定曲线的计算及绘制等数值计算,不能全面、自动地处理酸碱滴定的一系列问题。为此,ABIIS建立了一套连续自动处理酸碱滴定问题的程序,在DB和DBMS和应用程序之间设立了方便、灵活的接口,不仅可以进行数值计算,而且可以     

用酸碱滴定法测定酸性红壤的pH缓冲容量

通过对土壤的酸碱滴定曲线进行分段直线拟合并求算土壤pH缓冲容量,结果表明在pH4.0~6.0范围内红壤的酸碱滴定曲线可以较好地用直线方程进行拟合,从直线的斜率可以求出土壤在这一pH范围内的pH缓冲容量(pHBC)。对闽、浙、皖3省某些酸性红壤的pH缓冲容量的研究结果表明,不同土壤的pH缓冲容量数值之间有比较大的差异,但大部分红壤的pHBC值在15.0 mmol kg-1左右。土壤有机质和pH对pHBC有重要影响,土壤有机质含量和pH越高,pHBC值越大。     

VB数据处理和绘图功能开发的一些技巧

<正>关于VB在多媒体和数据库开发等方面应用的文章和书籍已经相当多了,但关于介绍VB在科学计算这方面应用的资料却为数不多,关于计算数据处理这方面的介绍内容也不甚详细。其实,VB在数学计算和曲线绘制方面有着很强的功能,既可利用VB对计算数据直接进行曲线绘制,也可利用VB调用Excel的画图功能进行曲线绘制。下面通过一个简单的数值计算例子说明如何用VB完成数据的存入和读取并利用读取数据进行曲线绘制;如何用VB将计算数据写入Excel表单并调用Excel的画图功能进行蓝线绘制。     

用蒙特卡罗法研究线性滴定法的实验误差

用线性法计算酸碱滴定终点扩大了酸碱滴定的范围,使稳定常数的对数值在11以下的极弱酸和两种酸logK值之差小达0.5的混合酸可直接滴定分析。线性法的基本思想是依据分析化学中溶液平衡关系对酸碱电位滴定曲线用一数学模型来描述整个过程。通过计算机对该数学模型求解而得出被测物的浓度。当决定一个随机变量的各个随机因素的概率分布已知时,就可以用数学方法进行统计试验来模拟实际过程,以得到随机变量的样本。     

直线法测定二元弱酸的稳定常数

一元弱酸稳定常数的直线法测定已有专文发表。关于二元弱酸稳定常数的直线法测定,Ivaska曾提出一个方法,该法采用变换稳定常数值,求得多根直线(经本文作者考察,Ivaska所给出的“直线”严格地说只是近似于直线的曲线),取其交点的坐标来获得稳定常数,不但计算量大,而且实际上多根直线很难恰好交于一点,因此利用该法     

与数据库相联接的络合物体系电位—PH图通用程序系统

近年来,对络合物体系热力学规律的研究,特别是对其电位—pH图的研究工作已有不少报导。1979年傅崇说,汤于飞等人将同时平衡原理应用于此类体系电位—pH图的计算和绘制,被认为是处理络合物体系的较好方法。不少作者利用这个原理分别研究了不同的络合物体系。由于络合物的形成,使得该类体系的平衡情况变得复杂。文献中对这些体系所作的电位—pH图计算大都由手工来完成,这是相当麻烦的,不久前骆如铁研究了一种用同时平衡原理绘制Cu—NH_3—H_2O系电位—pH图的计算机方法。前人的工作多数是处理个别体系的情况,虽然有些作者如K.Osseo—     

基于遗传算法的航空发动机性能曲线逼近

绘制性能曲线是检验航空发动机是否合格的重要工作步骤.利用标准性能曲线板手工绘制往往具有较大的作图和读数误差.变换标准曲线的数值计算方法会带来变换计算量大,求解Y值复杂的问题.求解过程中变换测量点,求出平移和旋转量后,反向变换标准曲线获得实测曲线.通过对平移和旋转量进行编码,采用遗传算法实现了性能曲线逼近.     

Linearizing feedforward–feedback control of pH processes based on the Wiener model

This paper examines the control of pH processes based on the Wiener model construct (a dynamic linear element representing the mixing dynamics of the process in series with a static nonlinearity representing the titration curve). Conditions under which the pH process behaves like an exact Wiener system are examined. Linearization by output transformation using both the true inverse of the titration curve and an estimate of the inverse is employed to make the pH process appear linear enabling the application of a linear feedback (PI) controller. Although many others have utilized an identified nonlinearity for linearizing feedback control of pH processes, much less work has been done on using the nonlinearity for linearizing feedforward control. Here, a simple linearizing feedforward controller is proposed based on a current estimate of the inverse titration curve. Simulated closed-loop results demonstrate the superiority of the linearizing feedforward–feedback strategy versus linearizing feedback only, when the inverse titration curve is accurately estimated.     

In-line mixer pH system for the identification of titration curve

An in-line mixer pH system is proposed to identify the titration curve before changes in the input stream affect the main pH neutralization reactor. It is operated under integral control and shows oscillatory responses for a wide range of controller integral gain. The bifurcation diagram for the change of the controller integral gain is very similar to that of the quadratic map which is often used in illustrating the chaos phenomena of nonlinear processes. Various bifurcation diagrams are obtained as operating conditions of the in-line mixer system such as the set point of pH and components of the input stream change. The integral control keeps oscillations be around the set point, providing plentiful information about the pH process. The oscillations can be used to identify the titration curve of the input acid stream. Simulation and experimental results show that the chaotic operations of a small in-line mixer can be positively used for the identification of the titration curve.     

EPSILON: a versatile microcomputer program for the spectrophotometric data analysis of metal–ligand equilibria

We have developed the microcomputer program EPSILON which allows the computation of equilibrium constants and extinction coefficients of several interacting species from spectrophotometric single- and multi-wavelength pH-titration data. Novel features of EPSILON include: easy treatment of the data through a windowed environment, minimization of errors with respect to the read variable (absorbance), simultaneous plotting of both the spectrophotometric titration curve and the species distribution as a function of pH during refinement and estimation of standard deviations for the refined parameters. Several examples of applications are provided and discussed in order to illustrate the use of EPSILON. The results are compared with literature values and with those obtained by BEST from potentiometric data.     

Identification of time-varying pH processes using sinusoidal signals

This paper presents an approach to the identification of time-varying, nonlinear pH processes based on the Wiener model structure. The algorithm produces an on-line estimate of the titration curve, where the shape of this static nonlinearity changes as a result of changes in the weak-species concentration and/or composition of the process feed stream. The identification method is based on the recursive least-squares algorithm, a frequency sampling filter model of the linear dynamics and a polynomial representation of the inverse static nonlinearity. A sinusoidal signal for the control reagent flow rate is used to generate the input-output data along with a method for automatically adjusting the input mean level to ensure that the titration curve is identified in the pH operating region of interest. Experimental results obtained from a pH process are presented to illustrate the performance of the proposed approach. An application of these results to a pH control problem is outlined.     

药学数据分析的MS Excel辅助计算

目的:探讨电子表格MS Excel在药学数据分析中辅助计算的应用。方法:分析药学数据分析的原理和Excel数据处理方法,将所需解决的问题作数学模型描述,并使用Excel的命令与功能做运算与分析。结果:Excel可做矩阵、线性方程与非线性方程求解、插值、数值微分与积分、常微分方程(组)初值、数据模型拟合和最优化决策等的辅助计算。结论:Excel可以使药学数据分析的理论和方法简明直观、容易理解与应用,且能可视化地表达计算中的概念、方法、过程和结果,应用广泛。     

航天测试系统大容量数据曲线绘制方法的研究

在航天测试领域,为体现测试系统的变化情况或状态,经常需要以曲线形式再现 测试数据。针对曲线绘制中的大容量数据处理问题,采用“分块读取”方式,可以满足超过4 GB 的大容量数据文件的处理。当数据量较大时,一般的绘图方法会出现程序执行效率不高、显示 区域闪烁的问题。分析了产生上述问题的原因,利用MFC 中的API 函数“Polyline”优化了绘 图程序,进而提高了绘图程序的执行效率;采用双缓冲方法消除了曲线显示时绘图区闪烁的问 题,同时进一步缩短了绘图时间。     

嵌入式Linux图形系统实时采样曲线绘制的实现

在嵌入式Linux环境下，以PC/104以及相关采样扩展板为平台，介绍了图形嵌入式应用软件中，实时采样曲线的绘制设计与实现，描述了基于MiniGUI的底层绘图机制，提出了一种新的数据结构和接口，解决了实时绘图中闪屏以及动态坐标技术难题。