我正在尝试使用 pgfplot 绘制滴定曲线。基于这张纸,滴定曲线有如下方程:
我尝试在 pgfplots 中实现这一点,但得到了一个非常奇怪的结果:
我不知道为什么会发生这种情况;即使尝试重新创建我在德斯莫斯不工作。
作为参考,这是代码,还有一个链接到 overleaf 项目。
\documentclass{article}
\usepackage{pgfplots}
\begin{document}
\pgfkeys{
/pgf/declare function={
arcsinh(\x) = ln(\x + sqrt(\x^2+1));
},
/pgf/declare function={
Va = 0.025;
Ma = 0.1;
Mb = 0.1;
V(\x) = \x / 1000;
Kw = 1*10^(-14);
p(\o) = -ln(\o)/ln(10);
}
}
\begin{center}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[
xlabel = {Solution Added (mL)},
ylabel = {pH},
ymin=0,
ymax=14,
ytick distance=7,
xtick distance=10,
]
\addplot[%
samples=100,
color=red,
domain=0:50,
]{%
7 + 1/ln(10) * arcsinh( 1/(2*sqrt(Kw)) * (Mb*V(x) - Ma*Va) / (Va + V(x)) )
};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{center}
\end{document}
尾注:如果有办法让我在 pgfplot 函数中使用变量(例如 V_a),那就比始终使用常量好多了。谢谢 Torjorn
答案1
之所以会出现这种奇怪的结果,是因为 TeX 已达到极限(从丢弃的坐标也可以看出),因此“之字形”是由精度限制(红线)导致的。如果您使用 gnuplot(绿点)或 Lua(蓝线)作为计算引擎,它会按预期工作。当然,对于 Lua 解决方案,您必须使用 LuaLaTeX 作为 TeX 引擎。
边注:
如果您想避免使用如此大量的样本,请考虑重新制定方程以利用非线性间距。为此,请参见
% used PGFPlots v1.17
\documentclass[border={5pt}]{standalone}
\usepackage{pgfplots}
% use this `compat` level or higher to use LUA backend for calculation (if possible)
\pgfplotsset{compat=1.12}
\begin{document}
% for gnuplot solution
\newcommand*{\Kw}{1e-14}
\newcommand*{\Ma}{0.1}
\newcommand*{\Mb}{0.1}
\newcommand*{\Va}{0.025}
\begin{tikzpicture}[
% from https://tex.stackexchange.com/q/144778
/pgf/declare function={
% for LUA solution
arcsinh(\x) = ln(\x + sqrt(\x^2+1));
Kw = 1e-14;
Ma = 0.1;
Mb = 0.1;
Va = 0.025;
V(\x) = \x / 1000;
p(\o) = -0.5*ln(\o)/ln(10);
},
]
\begin{axis}[
xlabel={Solution Added (mL)},
ylabel={pH},
domain=0:50,
samples=201,
]
% gnuplot
\addplot+ [ultra thick,green,mark size=1pt,only marks,opacity=0.5] gnuplot
{-0.5*log10(\Kw) + asinh(1/(2*sqrt(\Kw)) * (\Ma*\Va - \Mb*x/1000)/(\Va + x/1000) )/log(10)};
% Lua(TeX)
\addplot [thick,blue]
{p(Kw) + arcsinh(1/(2*sqrt(Kw)) * (Ma*Va - Mb*V(x))/(Va + V(x)) )/ln(10)};
% TeX
\addplot [red,opacity=0.75]
{p(\Kw) + arcsinh(1/(2*sqrt(Kw)) * (Ma*Va - Mb*V(x))/(Va + V(x)) )/ln(10)};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}