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高分子近代测试分析技术经验重点复习资料

来源:未知 发布日期:2019-08-12 20:27 浏览:

  高分子近代测试分解本领体味中心温习原料_政史地_高中教化_教化专区。拔取 10T*1.5=15 分 填空 1*25K=25 分 容易 8 或 9T=45 分 图谱解析 3T*5=15 分 第一章 热分解形式 1、 热重法(TG 或 TGA):正在圭外独揽温度前提下,测

  拔取 10T*1.5=15 分 填空 1*25K=25 分 容易 8 或 9T=45 分 图谱解析 3T*5=15 分 第一章 热分解形式 1、 热重法(TG 或 TGA):正在圭外独揽温度前提下,丈量物质的质料与温度合联的 热分解形式。(不需参比物) 群集物的玻璃化蜕变流程就没有重量的改观,以是不行用它们来测试。 2、 微商热重弧线与热重弧线)微商弧线 上的峰极点 (失重速度最 大值点)与热 重弧线)微商热重弧线上的峰数与热重弧线的台阶数相当 微商热重弧线峰面积则与失重量成正比 (3)微商热重分解对象:试样正在受热 流程中的质料变 3、 热差分解(DTA):正在圭外独揽温度前提下,丈量样品与参比物之间的温度差与 温度合联的一种热分解形式。 物质的热物理量的改观:热容、热传导率的改观,群集物玻璃化蜕变温度的测定 物质产生的热效应:群集物的群集、固化、硫化、氧化、裂解、结晶和结晶熔化平分解 4、 差示扫描量热法(DSC):正在圭外独揽温度前提下,丈量输入给样品与参比物的 功率差与温度合联的一种热分解形式。 5、 DTA 及 DSC 正在高分子资料分解中的行使 迎接共阅 (1)群集物玻璃化蜕变温度 Tg 的测定:以拐弯处的外延线与基线的重心行为 Tg 探究共混物的相容性 ——相容性好的两种群集物的 Tg 正在共混物中显示出彼此切近或者造成一个统 一的 Tg ——不相容两种群集物正在共混后已经显示出素来的 Tg 探究增塑效应 (2)群集物结晶熔点 Tm 及结晶度的测定 (3)群集物氧化和热裂解的探究 (4)比热容的测定 (5)纯度的测定 (6)高分子资料加工温度的预测 6、 高分子资料热安宁性的评定: A B 0 A:开始认识温度,是 TG 弧线 B:外延开始温度,是 TG 弧线消浸段的切线 C E D F G C:外推终止温度 D:终止温度(抵达最大失中心的温度) E:认识 5%的温度 F:认识 10%的温度 G:半寿温度 第二章 红外光谱法 1、测试仪器 红外光谱仪--色散型 (1)光源光被分成两束,永诀行为参比和样品光束通过样品池。(2)各光束 迎接共阅 瓜代通过扇形挽救镜 M7,愚弄参比光道的衰减器对经参比光道和样品光道的光 的招揽强度实行比照。 (3)通过参比和样品后溶剂的影响被肃清,取得的谱图只是样品自己的招揽。 2、红外光谱仪--傅立叶红外光谱仪: 愚弄光的合联性道理而安排的干预型红外分光光度仪。 红外光源 M2 摆动的 凹面镜 迈克尔逊 干预仪 样品池 参比池 同步摆动 M1 I II BS D 摆动的 凹面镜 道理:仪器中的 Michelson 检测器 干预图谱 盘算机 解析 还原 红外谱图 干预仪的影响是将光源发出的光 分成两光束后,再以差异的光程 差从头组合,产生干预景象。 当两束光的光程差为 l/2 的 偶数倍时,则落正在检测器上 的合联光彼此叠加,发作明 线,其合联光强度有极大值; 相反,当 两束光 的光程 差为 l/2 的奇数 倍时,则 落正在检 测器上 的合联 光彼此 迎接共阅 抵消,产 生暗线, 合联光 强度有 极小值。 因为众 色光的 干预图 等于所 有各单 色光干 涉图的 加合,故 取得的 是 具有中 心极大, 并向两 边速速 衰减的 对称干 涉图。 (1)Fourier 变换红外光谱仪没有色散元件,要紧由光源(硅碳棒、高压汞灯)、 迎接共阅 Michelson 干预仪、检测器、盘算机和记实仪构成。 (2)中央个人为 Michelson 干预仪,它将光源来的信号以干预图的式样送往 盘算机实行 Fourier 变换的数学管束,最终将干预图还原成光谱图。 (3)它与色散型红外光度计的要紧区别正在于干预仪和电子盘算机两个人。 (4)傅立叶变换红外光谱仪的利益:具有很高的区分率、波数准确度高、扫 描速率速、光谱限度宽、能量输出大、光谱反复性好。 2、影响谱带位移的成分(P60) 基团频率要紧由化学键的力常数决议。但分子构造和外部境遇成分也对其频率有 必定的影响。 1. 诱导效应(Induction effect):庖代基电负性—静电诱导—电子散布调度—k 添加—特性频率添加(移向高波数) 2. 共轭效应(Conjugated effect):电子云密度均化—键长变长—k 低浸—特性 频率减小(移向低波数) 3. 空间效应:因为空间阻隔,分子平面与双键不正在统一平面,此时共轭效应下 降,红外峰移向高波数。 4. 氢键效应(X-H):造成氢键使电子云密度均匀化(缔合态),使编制能量消浸, 基团伸缩振动频率低浸,其强度添加但峰形变宽。 5. 巧合效应(Coupling):当两个振动频率雷同或附近的基团相邻并由统一原子 相连时,两个振动彼此影响(微扰)发作共振,谱带一分为二(高频和低频)。 如羧酸酐分散为 nC=O(nas1820、ns1760cm-1) 6. 费米共振:当一振动的倍频与另一振动的基频贴近(2nA=nB)时,二者彼此作 用而发作强招揽峰或产生裂分的景象。 7. 物质状况及制样形式:物质由固态向气态改观,其波数将添加 迎接共阅 如丙酮正在液态时,nC=O=1718cm-1; 气态时 nC=O=1742cm-1 8. 溶剂效应:极性基团的伸缩振动频率往往随溶剂极性添加而低浸。 3、物质状况及制样形式(P75)(以书为主) 1. 对试样的恳求 1)试样应为“纯物质”(98%) 2)试样不含有水(水可发作红外招揽且可腐蚀盐窗) 3)试样浓度或厚度应妥当 2. 制样形式 (1)溶液铸膜法:利益是制得的样品厚度匀称,也适合于做定量分解,毛病是 制样花费时光较众,况且正在群集物里的残留溶剂的肃清较烦杂。 (2)热压成膜法:看待热塑性的样品,可将样品加热到软化点以上或者熔融, 然后正在必定压力下压成妥当厚度的薄膜。 (3)显微切片:恳求样品有必定的硬度,太软不可,太硬也欠好。 (4)卤化物压片法:行使最广博的是溴化钾压片法,即把样品和溴化钾放正在一 起,研成极细的粉末,然后用模具加压造成一个透后的片。(交联群集物 和粉末状样品) (5)热裂解形式:许众交联的树脂或橡胶类群集物由于不溶不熔,难以实行红 外光谱测定,采用高温热裂解的形式可能把它们造成液体、气体或可溶性 物质,便于实行红外分解。 4、物质由固态向气态改观,其波数将添加 如丙酮正在液态时, C=O=1718cm-1; 气态时 C=O=1742cm-1 溶剂效应:极性基团的伸缩振动频率往往随溶剂极性添加而低浸。 5、红外光谱法正在群集物资料探究中的行使 (1)未知群集物的占定 (2)群集物链构造的探究(包罗链的构成、链的序列构造、链的构型、构象、链 迎接共阅 的支化、端基和交联) (3)群集物结晶度的测定(半定量)P87(中心看一下) (4)群集物构造改观的分解 1)群集物正在呆板应力下外观构造改观 2)群集物造成氢键的探究 3)橡胶硫化流程的探究 (5)红外二向色性和群集物取向的探究 (6)差普本领的行使 6、差异形式丈量结晶度 (1)密度法 X v c ? Vc V X w c ? Wc W (i) 体积结晶度: 重量结晶度 (ii) (2)X 射线)差式扫描量热法 DSC 凭据结晶群集物正在熔融流程中的热效应去求得结晶度 的形式。 (4)红外光谱法测结晶度 1.正在结晶群集物的红外光谱图上具有特定的结晶敏锐招揽带,简称晶带 2.它的强度还与结晶度相合,即结晶度增大晶带强度增大,反之若是非结晶个人 添加,则无定形招揽带巩固,愚弄这个晶带可能测定结晶群集物的结晶度。 7、测试仪器:目前坐褥和运用的红外光谱仪有两种,一种是由棱镜和光栅行为色散元件的色散型 分光光度计,一种是用干预分光的傅立叶变换红外光谱仪,它与色散型红外光度计的要紧区别 正在于干预仪和电子盘算机两个人。 8、Fourier 变换红外光谱仪的特征: (1)扫描速率极速 (2)具有很高的区分率 (3)聪敏度高 (4)光谱限度宽(1000~10cm-1); (5)杂散光搅扰小; (6)样品不受因红外聚焦而发作的热效应的影响; (7)卓殊适合于与气相色谱联机或探究化学反映机理等。 迎接共阅 第三章 核磁共振波谱法 1、核磁共振的分类: 依照测定对象:——氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR) 依照测定样品的状况:——液体 NMR 和固体 NMR ——界说 用电磁波映照处于强磁场中待测物质分子取得 的波谱称 NMR。 ——行使 NMR 与元素分解、紫外光分光光度法、红外招揽 光谱法、质谱配合运用,可测定有机化合物的构造,搜检化合 物的纯度,某些核磁共振要紧信号不重叠的搀杂物的分解 2、为什么用 TMS 行为基准? (1) 12 个氢处于统统雷同的化学境遇,只发作一个尖峰; (2)樊篱激烈,位移最大。与有机化合物中的质子峰不重迭; (3)化学惰性;易溶于有机溶剂;沸点低,易接收 3、影响化学位移的成分: (1)核外电子云密度——电负性影响 (2)与质子相连元素的电负性越强,吸电子影响越强,价电子偏离质子,樊篱作 用削弱,信号峰正在低场展示。 磁各相异性效应:处于樊篱区的氢核,其化学位移正在高场,处于去樊篱区的 氢核其化学位移正在低场。 (3)其他影响成分:氢键,溶剂(氢键有去樊篱效应,使质子的δ值明显增大) 4、驰豫时光对谱线宽度有很大影响 谱峰的场所:确定化学化合物的基团 谱峰的强度:以一个峰困绕的面积来丈量,巨细正比于该基团所含的共振核数目 迎接共阅 谱峰的分散:分解化合物构造 谱峰的宽度:探究群集物的样式和群集物链 的运动状况 5、仪器的要紧职能目标 区分率:仪器诀别相邻谱线的材干 聪敏度:量度仪器检测起码样品的材干 安宁性:用信号的漂移来量度 6、?定性区别 核磁共振谱不单给出基团的品种,况且能供给基团正在分子中的场所 ?定量 ——高区分 1H NMR 能凭据磁巧合纪律确定核及电子所处境遇的细微不同,是研 究有机化合物特别是高分子构型和共聚物序列散布等构造题目的有力本领 ——13C NMR 要紧供给高分子碳一碳骨架的构造音信。核磁共振谱法是高分子材 料明白的最紧急的本领之一。可用核磁共振探究反映流程、反映机理,确定异构体, 如顺反异构、立体异构等。其它,还可探究化学键本质,测定化合物含量。 第五章 电子显微镜法 1、透射电子显微镜 阴极灯丝 阳极 会聚镜 样品 物镜 中心镜 透射电子显微镜 光道道理图 (1)透射电镜要紧由电子光学体例、 真空体例、电器三个个人组成。 (2)电镜的上端是电子枪,中心为 成像体例和样品室,下端是侦查和照 相个人, (3)电子光学体例的中央是磁透镜, 恳求短焦距,高放大率 (4)透镜成像体例由物镜、中心镜 和投影镜构成 透射电镜的成 投影镜 荧光屏或照像底片 像道理为:愚弄成像电磁透镜 成像,并一次成像。 迎接共阅 2、透射电镜是由物镜、中心镜和投影镜构成的三级成像体例 三级成像体例的总放大倍率 M M=M0*M1*M2 M0:物镜的放大倍率 M1:中心镜的放大倍率 M2:投影镜的放大倍率 3、透射电镜的制样形式: (1)液相滴附法: ①把高分子稀溶液、乳液或者悬浮液汲取一小滴放正在带有维持膜的载网上, 干燥后直接用于侦查 ②按照胶乳的本质,正在干燥前可能采用冰冻干燥或射线辐照等形式使胶粒硬 化以便于侦查 ③为提升反差还可能实行染色后再侦查 ④染色的主意便是让被分解样品纠合上少许重金属,以添加其反射电子的能 力,使样品成像的衬度变大,最终得到高质料的电镜照片。常用染色剂四氧 化锇、Br2 和四氧化钌 (2)超薄切片法:①往往以环氧树脂等包埋样品,以热膨胀或螺旋胀动的形式推 进样品切片 ②切片厚度 20~50nm,切片可采用重金属盐染色,以增大反差。 (3)复型法:凡是只探究物体外观的描摹特性,不行探究样品的构造及因素散布 1)对复型资料的要紧恳求: ①复型资料自己务必是“无构造”或非晶态的 ②有足够的强度和刚度,优越的导电、导热和耐电子束轰击职能 ③复型资料的分子尺寸应尽量小,以利于提升复型的区分率 2)常用的复型资料短长晶碳膜和各类塑料薄膜。 3)火胶棉(塑料)一级复型法 迎接共阅 ①正在明净样品上滴上几滴体积浓度为 1%的火棉胶醋酸异戍酯溶液或醋酸 纤维素丙酮溶液,正在样品外观展平 ②待溶剂蒸发后样品外观即留下一层 100nm 足下的塑料薄膜。 ③把这层塑料薄膜小心地从样品外观揭下来便是塑料一级复型样品. 4)碳膜一级复型法 ①碳膜一级复型是正复型 ②正在电子束映照下不易产生认识和分割,区分率可比塑料复型高一个数 量级 ③制备碳膜一级复型时,样品易遭到捣乱 (4)投影法 选用重金属行为蒸起源 金属受热后以原子状蒸发,以必定倾斜角度投到样品外观 因为样品外观崎岖不屈,造成与外观滚动状态相合的重金属投影层 重金属散射材干强,投影层与未蒸金属个人造成彰彰衬度 (5)蚀刻法:是探究高分子聚焦态构造和高分子众相复合编制构造样式的一种有 效形式 (6)离子轰击减薄法 合用于矿物、陶瓷、半导体及众相投金等其他形式难以 减薄的试样。 第七章 其他常用的近代测试分解本领简介 紫外招揽光谱法 1、分子的紫外-可睹招揽光谱法是基于分子内电子跃迁发作的招揽光谱实行分解的光谱分解 法。 紫外光谱的探究对象人人是具有共轭双键构造的分子。 2、溶剂的影响 1)溶剂极性增大,π-π*跃迁招揽带红移,n-π*跃迁招揽带蓝移 2)溶剂极性越大,分子与溶剂的静影戏响越强,使激勉态安宁,能量低浸。即 迎接共阅 π*轨道能量降 低大于 p 轨道能量低浸,于是波长红移 ? 发作 n-π*跃迁的 n 电子因为与极性溶剂造成氢键,基态 n 轨道能量低浸大,n- π*跃迁能量增大,招揽带蓝移 ? 溶剂极性增大,分子振动受到局部,细密构造逐步消灭,统一成宽而低的谱带 ? 溶剂的酸碱性 ——因为 pH 值的改观,使得共轭编制产生改观 凝胶色谱法(丈量分子质料) ? 凭据离别对象是水溶性照旧有机溶剂可溶物又分为凝胶过滤色谱(GFC)和凝胶渗入色谱法 (GPC) 1、GPC 根基道理 1)若是分子的尺寸领先载体孔的尺寸时,则统统不行渗入进孔里,只可跟着溶剂从载体 的粒间闲暇中流过,最先淋出。 2)当具有必定分子量散布的高聚物溶液从柱中通过期,较小的分子正在柱中保存的时光比 大分子保存的时光要长,于是全面样品即按分子尺寸由大到小的次第按次流出。 2、相对分子质料检测器 间接法:体积指示法——用已知相对分子质料的标样标定色谱柱,取得标定弧线,测出未知试 样的淋出体积,推断出试样相对分子质料 直接法:——小角激光散射检测器:通过检测散射光强度盘算相对分子质料 ——自愿粘度检测器:愚弄毛细管两头压力降 有机质谱法:质谱分解法通过测定被测样品离子的质荷比来实行分解 1)起初把被分解的样品离子化 2)然后愚弄差异离子正在电场或磁场的差异运动行动,把离子按质荷比 (m/z)隔离而取得质谱 3)通过样品的质谱和相干音信,可能取得样品的定性定量结果 行使:(1)群集物的定性区别;(2)群集物的构成分解;(3)群集物的构造外 征 激勉光谱和荧光光谱 :荧光激勉光谱(招揽光谱)---—固定某一发射波长,测定该波 长下的荧光发射强度随激勉波长改观 所得的光谱。 形式:直接法(自荧法),间接法(具有高聪敏度和极宽 迎接共阅 的动态时光相应限度,可用语编制安宁的本质的 探究和动态流程的监测) 荧光发射光谱(荧光光谱)---—固定某一激勉波长,测定荧光发射强度随发射波长 改观取得的光谱。 行使: 1 高分子正在溶液中的样式蜕变; 2.高分子共混物的相容性和相离别; 3.探究高聚物的批注与老化; 4.发光群集物资料的荧光光谱探究 荧光为寒光 迎接共阅