实验设计与数据处理-第三次课后作业答案

现代实验方法及数据处理作业三1、用乙醇水溶液分离某种废弃农作物中的木质素，考察了三个因素（溶剂浓度、温度和时间）对木质素得率的影响，因素水平如下表所示。将因素A，B，C依次安排在正交表L9(34)的1,2,3列，不考虑因素间的交互作用。9个试验结果y（得率/%）依次为：5.3、5.0、4.9、5.4、6.4、3.7、3.9、3.3、2.4。试用直观分析法确定因素主次和优方案，并画出趋势图。水平(A)溶剂浓度/%(B)反应温度/℃(C)保温时间/h1601403280160231001801解：下表展示了分析过程及结果：试验号因素得率ABC111115.3212225313334.9421235.4522316.4623123.7731323.9832133.3933212.4K115.214.612.314.1K215.514.712.812.6K39.61115.213.6k15.074.874.104.70k25.174.904.274.20k33.203.675.074.53优水平A2B2C3极差R1.971.230.970.50主次顺序A、B、C因素主次为：A、B、C，最优方案为：A2B2C3即溶剂浓度取80%，反应温度取160℃，保温时间取1h。而各因素的趋势图如下所示：2.采用直接还原法制备超细铜粉的研究中，需要考察的影响因素有反应温度、cu2+与氨水质量比和CuSO4溶液浓度，并通过初步试验确定的因素水平如下表：水平(A)反应温度/℃(B)Cu2+与氨水质量比(C)CuSO4溶液浓度/(g/mL)1701:0.10.1252801:0.50.53901:1.51.0试验指标有两个：（1）转化率，越高越好；（2）铜粉松密度，越小越好。用正交表L9(34)安排试验，将3个因素依次放在1,2,3列上，不考虑因素间的交互作用，9次试验结果依次如下：转化率/%:40.26，40.46，61.79，60.15，73.97，91.31，73.52，87.19，97.26；松密度/(g/mL):2.008，0.693，1.769，1.269，1.613，2.775，1.542，1.115，1.824。试用综合平衡法对结果进行分析，找出最好的试验方案。解：对转化率进行正交分析：试验号因素转化率ABC1111140.262122240.463133361.794212360.155223173.976231291.317313273.528321387.199332197.26K1142.51173.93218.76211.49K2225.43201.62197.87205.29K3257.97250.36209.28209.13k147.5057.9872.9270.50k275.1467.2165.9668.43k385.9983.4569.7669.71优水平A3B3C1极差R38.4925.486.962.07主次顺序A、B、C对铜粉松密度进行正交分析：试验号因素铜粉松密度ABC111112.008212220.693313331.769421231.269522311.613623122.775731321.542832131.115933211.824K14.4704.8195.8985.445K25.6573.4213.7865.010K34.4816.3684.9244.153k11.4901.6061.9661.815k21.8861.1401.2621.670k31.4942.1231.6411.384优水平A1B2C2极差R0.3960.9820.7040.431主次顺序B、C、A对于转化率指标进行直观分析因素主次：A、B、C优方案：A3、B3、C1对于铜粉松密度指标进行直观分析因素主次：B、C、A优方案：A1、B2、C2而通过综合平衡法可以得到平衡后的方案为：A3、B2、C2即反应温度取90℃，cu2+与氨水质量比取1:0.5，CuSO4溶液浓度0.5(g/mL)。