ORIGIN 7.0軟件在紅外光譜數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

歐光川 侯江華

(湖南科技學(xué)院 生命科學(xué)與化學(xué)工程系，湖南 永州 425100 )

ORIGIN 7.0軟件在紅外光譜數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

歐光川 侯江華

(湖南科技學(xué)院 生命科學(xué)與化學(xué)工程系，湖南 永州 425100 )

本文簡單介紹了畫圖軟件Origin 7. 0及利用該軟件處理化合物的紅外光譜數(shù)據(jù)的一般操作過程。具體操作包括紅外光譜數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、坐標(biāo)軸的設(shè)置和峰值的標(biāo)注及顯示方式的編輯。此方法除用在紅外光譜數(shù)據(jù)的處理外，其他大型儀器所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理也可以采用此法作圖。

紅外光譜，Origin 7. 0軟件, 光譜數(shù)據(jù)

紅外光譜是檢測化合物分子骨架和官能團(tuán)的最簡單、最廣泛的方法，通過紅外光譜的特征峰可以推斷化合物可能的官能團(tuán)和化學(xué)鍵，所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究過程中經(jīng)常用到紅外光譜。一般利用紅外光譜儀獲得化合物的紅外光譜數(shù)據(jù)通常以不同的文件格式保存，其中有兩種格式(擴(kuò)展名為*.CSV或*.DPT)的數(shù)據(jù)文件可以直接用Origin 7. 0軟件打開。本文簡單介紹了Origin 7. 0軟件的基本使用方法，及其怎樣利用該軟件處理化合物的紅外光譜數(shù)據(jù)。

1. Origin 7.0軟件簡介

Origin是美國OriginLab公司推出的數(shù)據(jù)分析和制圖軟件，是公認(rèn)的簡單易學(xué)、操作靈活、功能強(qiáng)大的軟件，既可以滿足一般用戶的制圖需要，也可以滿足高級用戶數(shù)據(jù)分析、函數(shù)擬合的需要[1]。自問世以來，由于其操作簡便，功能開放，很快就成為頗受歡迎的分析軟件之一，是公認(rèn)的快速、靈活、易學(xué)的制圖和分析軟件，像使用Excel和Word那樣簡單，選擇菜單命令就可以完成大部分工作。Origin具有兩大主要功能：數(shù)據(jù)制圖和數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)制圖可以得到二維和三維的圖形效果，也可以得到化學(xué)數(shù)據(jù)變成圖形化的直觀效果；數(shù)據(jù)分析包括排序、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、平滑、擬合和頻譜分析等強(qiáng)大分析工具。

2.紅外光譜的數(shù)據(jù)處理

2. 1 紅外光譜數(shù)據(jù)的導(dǎo)入

打開Origin 7. 0 的“File”菜單，在“Import ASCII”命令中選“Single File ”, 打開相應(yīng)的存有化合物紅外光譜譜圖信息的源文件。由于儀器測出的紅外光譜數(shù)據(jù)的波長是有小數(shù)，一般用取整函數(shù)對所有波長數(shù)據(jù)進(jìn)行取整。具體操作為選定波長欄如A(X)，右鍵選“Set Column Values”， 在編輯區(qū)域編輯Col(A)= round(Col(A))，見圖1，然后確定，A(X)欄就都是整數(shù)。選定A(X)和B(Y)兩欄，右鍵選“plot”里的“l(fā)ine”，得到如圖2的曲線。

圖1 波長數(shù)值的取整操作

圖2 紅外光譜數(shù)據(jù)的導(dǎo)入

2. 2 紅外光譜圖的坐標(biāo)軸設(shè)置

刪除譜圖右上角的“Text Control”方框，鼠標(biāo)右擊坐標(biāo)軸，選“Axis”進(jìn)入“X(Y) Axis Layer1”對話框，在“Scale”選項(xiàng)卡中進(jìn)行X、Y 軸的范圍設(shè)置，X 軸：“From” 為4000，“To”為 400，“Increment”為-500；Y 軸：“From”為0，“To”為1，“Increment”為0.2。在“Title & Format”選項(xiàng)卡中的“Title”選項(xiàng)中分別輸入X、Y 軸標(biāo)題：“Wavenumber/cm-1”和“Transmittance/%”。[2]

2. 3 紅外光譜圖的峰值標(biāo)注

在視圖窗口中，從“Tool s”菜單進(jìn)入“Pick Peaks”對話框，對完成軸設(shè)置的譜圖進(jìn)行峰值標(biāo)注[3]：在對話框中鉤去“positive”選項(xiàng)，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行“Search Rectangle”選項(xiàng)的設(shè)置(一般Width設(shè)為2,Height設(shè)為2)，點(diǎn)擊“Find Peaks”按鈕，得到如圖3所示的峰值標(biāo)注的紅外光譜圖。但是有些峰值重疊緊密，難以分辨，需要對峰值的顯示方式進(jìn)行編輯：雙擊某一個峰的數(shù)值，進(jìn)入“Plot Details”里的“Label”選項(xiàng)卡，“Rotate”設(shè)為90，即數(shù)值顯示方式旋轉(zhuǎn)90度，“Justify”設(shè)為”Right”，即數(shù)值與曲線峰隔開一小段距離，然后確定；雙擊紅色的“+”符號，在“Symbol”選項(xiàng)卡里的“Preview”里選符號“︱”，“Size”設(shè)為15；雙擊曲線，在“Line”選項(xiàng)卡里的“Width”設(shè)為2，這樣能更清楚顯示對應(yīng)的峰。

圖3 “Find Peaks”操作得到的紅外光譜圖

圖4 Origin 7. 0處理完后的紅外光譜圖

3. 結(jié) 論

Origin 7. 0軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究中的作用日趨重要，尤其表現(xiàn)在對大量數(shù)據(jù)的處理和分析上，利用軟件強(qiáng)大的數(shù)據(jù)制圖和數(shù)據(jù)分析功能，將數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入即可制圖。由于其操作簡便、功能開放，且繪出的圖形細(xì)致、美觀，是科研人員和工程師常用的高級數(shù)據(jù)分析和制圖工具。在科學(xué)研究中，大型儀器如熱重分析儀、紅外分析儀、X-射線衍射分析儀、氣相色譜和液相色譜等大型儀器的數(shù)據(jù)分析處理也可用Origin 7. 0作圖。

[1]周劍平. 精通Origin 7.0[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 2004.

[2]郝紅偉，施光凱. Origin 6.0實(shí)例教程[M]. 北京:中國電力出版社, 2000:148-149.

[3]李林，孫元喜，何旭元. 在Origin7.0中實(shí)現(xiàn)化合物紅外光譜數(shù)據(jù)可視化[J]. 分析測試技術(shù)與儀器, 2006, 12(4):199-201.

Application of Origin 7. 0 Sofeware in Course of Dealing with IR Spectrum Data

OU GuangChuan, HOU JiangHua
(Department of Biology and Chemistry, Hunan University of Science and Engineering, Yongzhou, Hunan 425100, China)

A method of Origin 7.0 software and how to deal with the infrared spectrum data of chemical compound were introduced. The process consists of importing the infrared spectrum data, setting the coordinate axis and labeling and editing the peak value. Including the infrared spectrum data, the experimental data measured in other apparatus can also be dealt with this method.

Infrared spectrum ; Origin 7.0; Spectrum data

O646

A

1673-2219（2011）04-0048-02

2010－11－10

歐光川(1975－)，男，湖南永州人，博士, 湖南科技學(xué)院生化系講師, 研究方向?yàn)楣δ芘浜衔锏暮铣?。Email：ouguangchuan@yahoo.com.cn

（責(zé)任編校：劉志壯）