兰州交通大学仪器分析实验

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兰州交通大学 仪器分析实验
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实验名称:聚乙烯和聚苯乙烯红外吸收光谱的测定

一、 目的和要求

1学习聚乙烯和聚苯乙烯膜的红外吸收光谱的测绘方法;
2学习对该图谱的解释,掌握红外吸收光谱分析基本原理
3学习红外分光光度计的工作原理及其使用方法

二、 实验原理:

在由乙烯聚合成聚乙烯的过程中,乙烯的双键被打开,聚合生成CH2-CH2n长链,因而聚乙
烯分子中原子基团是饱和的亚甲基(CH2-CH2),其红外吸收光谱如图所示。由图可知聚乙
烯的基本振动形式有:
A.νC-H(-CH2-)2926cm-12853cm-1;
B.δC-H(-CH2-)1468cm-1
C.δC-H(-CH2-)n,n>4时720cm-1,
由于δC-H1306cm-1和δC-H1250cm-1为弱吸收峰,在红外吸收光谱上未出现,因此只能
观察到四个吸收峰。

三、 实验仪器与试剂:
(一)实验仪器:
1. AVATAE 360 FT-IR红外分光光度计
2. 压片机
3. 红外干燥灯
(二)实验试剂:
聚乙烯和聚苯乙烯

四、 操作步骤:

1.剪取聚乙烯膜一张;
2.使室内温度控制在18~20℃,相对湿度≤65% 。
根据实验条件,将红外分光光度计按仪器操作步骤进行调节,根据提示将聚乙烯膜式样置于
式样窗口前,测定聚乙烯膜的红外吸收光谱。在同样的实验条件下,测定聚苯乙烯膜的红外
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吸收光谱。

五.实验结果及讨论:
1.化合物的红外吸收光谱是怎样产生的?它能提供哪些信息?
当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红
外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动
能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物吸收。所以,
红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分
子结构和鉴别化合物的分析方法。
2.它能提供哪些信息?位置、强度、峰形是IR的三要素。
吸收峰的位置和形状反应分子所带官能团,可以推断化合物的化学结构;吸收峰强度可
以测定混合物各组分的含量;应用红外光谱可以测定分子的键长、健角,从而推断分子的立
体构型,判断化学键的强弱等。
3. 如何进行红外吸收光谱的图谱解释?
根据官能团的特征峰,与谱图进行一一对应
4.单靠红外吸收光谱能否判断是何种物质为什么?
根据红外吸收光谱,可以知道未知物中含有什么官能团、基团,但不能确定分子式,不能
确定基团的个数,所以不能确定该物质。要结合质谱、核磁共振氢谱等进行判断。