红外光谱法测定聚合物的结构解析
- 格式:ppt
- 大小:530.00 KB
- 文档页数:19


红外光谱法在聚合物鉴别中的应用红外光谱法在聚合物鉴别中的应用红外光谱法是一种分析化学技术,它通过将分子中的振动能量转化为电磁波,利用光谱仪测定样品吸收红外辐射的能量,进而分析样品的成分和结构。
在聚合物材料的鉴别和表征方面,红外光谱法得到了广泛的应用,成为了聚合物研究的基本手段之一。
本文将详细介绍红外光谱法在聚合物鉴别中的应用。
1.聚合物的基本结构聚合物是由数个重复单元结构化合而成的高分子化合物。
其中,重复单元由单体分子通过化学键结合而成,分子量高达几千至几百万不等。
不同的聚合物具有不同的物理化学性质和应用性能,因此对于聚合物的鉴别和表征具有重要的意义。
聚合物材料具有复杂的结构和特性,但是它们的基本单体结构和宏观性质往往与其红外光谱图谱(IR谱)相关联。
IR谱是由聚合物分子的振动带来的光谱图像,包括由伸缩、弯曲、扭曲和往复式振动产生的信息。
因此,IR谱可以用来确定单体结构、化学键类型、官能团或取代基类别、杂质种类、晶型、杂交锋的相对量等信息。
2.聚合物鉴别的方法在聚合物的鉴别和表征中,主要有以下几种方法:2.1 溶解色谱法通过在不同的溶剂中溶解样品,观察到不同的相对分子质量和分子间吸引力的变化,可以间接地进行聚合物的鉴别。
然而,对于相似结构的聚合物,由于其相似的水溶性和分子量,很难分辨出它们的差异性。
2.2 标准化的温度和热重分析法温度和热重分析法(TGA)和不同的附加技术也可以用于聚合物的鉴别。
通过在恒定的加热速率下,检测样品的重量损失,可以获得特定聚合物的热分解温度、热容和热稳定性等信息。
然而,由于在不同条件下的析出温度差异甚至可以超过10摄氏度,因此,这一方法只能识别相对不同的聚合物,而不能进行严格的鉴别。
2.3 光谱法光谱法是目前最常用的聚合物鉴别方法之一,IR谱作为其中的重要分支,提供了分子结构和化学键类型等信息。
根据不同的聚合物类型和分子结构,红外光谱谱图可以表现为一系列的吸收峰。
给定的峰可以被标识为相应的化学键,从而确定分子中的成分和结构。
红外光谱法测定高分子化合物的结构一、实验目的1.熟悉傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)的使用方法和工作原理。
2.初步掌握红外光谱试样的制备和红外光谱仪的使用。
3 通过对高分子材料红外光谱的解释的,初步学会红外光谱图的解析,能从图上获取一些高分子的组成结构信息。
二、实验原理红外光谱与分子的结构密切相关,是研究表征分子结构的一种有效手段,与其它方法相比较,红外光谱由于对样品没有任何限制,它是公认的一种重要分析工具。
红外光谱是研究波长为0.7—1000 微米的红外光与物质的相互作用,为分子振动光谱。
是表征高聚物的化学结构和物理性质的一种重要工具。
它们可以对以下一些方面提供定性和定量的信息。
是研究高分子化合物的一种重要手段。
1.化学:结构单元、支化类型、支化度、端基、添加剂、杂质。
2.立构:顺—反异构、立构规整度。
3.物态:晶态、介晶态、非晶态、晶胞内链的数目、分子间作用力、晶片厚度。
4.构象:高分子链的物理构象、平面锯齿形或螺旋形。
5.取向:高分子链和侧基在各向异性材料中排列的方式和规整度。
还可以鉴定高聚物的主链结构、取代基和双键的位置、相转变,甚至还可以研究橡胶的老化。
总之,在微结构上起变化而在光谱上出现特殊谱线的都可以用过程都可以用红外光谱来研究。
当一定频率的红外光照射分子时,如果分子中某个基团的振动频率和它一样,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子,这个基团就吸收了一定频率的红外光。
分子吸收光能后,由原来的振动基态能级跃迁到较高的振动能级。
按照量子学说,当分子从一个量子态跃迁到另一个量子态时,就要发射或吸收电磁波,两个量子状态间的能量差ΔE 与发射或吸收光的频率ν之间存在如下关系:ΔE=hν,式中h 为普朗克(Plank)常数,等于6.626*10-34J•s,频率ν=C/λ,C 是光速,C=2.9979*108m/s。
红外辐射的波长在2μm-50μm 之间。
红外光量子的能量较小,只能引起原子的振动和分子的转动,所以红外光谱又称振动转动光谱。