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文檔簡介
1、實用標準文檔聚合物近代儀器分析0文案大全湖工10級第一章緒論高分干鏈書梢結購g元盼比學姐成緒詢平兀鍵按方式結抽卑元空問立珀京牝結構審元鐲橫序處冃穴子犍尺寸子俎.均方*往和卻丹末端 距 魁 分 子鏈 的飛 奩(杓 敵.柴性 與 剛應)取向址構另詁目粘構遠禱結苕*第二章s光譜分析光譜分析法:當光照射到物體上時,電磁波的電矢量就會與被照射物體的原子和分子發(fā)生相互作用引起被照體內 分子運動狀態(tài)發(fā)生變化,并產生特征能級之間躍遷分析方法。吸收光譜發(fā)射光譜散射光譜是由于光與分子發(fā)生相互作用,分子能吸收光能從是由于分子由高能級回復到低能級釋放出光能形成的光譜(熒光)是由于當光被樣品散射時,隨著分子內能級的躍遷
2、,散射光頻率發(fā)生變化形成的光譜(拉曼)低能級躍遷到高能級 而產生的光譜(紅外、紫外)EleotronicSpectrumVibrationalSpectrumO遠燈步卜強虹林Rotationaltoo 2VO400BOO 125350rm旳2-1 電酣擱艸拋闔勾*t誨能關亭紫外光譜 (Ultraviolet Spectroscopy , UV)【重點內容】1、基本概念?紫外光譜:是一種波長范圍在200-40Onm之間,根據(jù)電子躍遷方式(外層電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài))的差異來鑒別物質的吸收光譜。導致吸收光的波長范圍的不同,吸收光的幾率不同。故而可以根據(jù)波長范圍、吸光 強度鑒別不同物質的結構差異。C
3、=CC=C、C=O C=N C=S生色基:具有雙鍵結構,且對紫外或可見光具有吸收作用的基團。例如 N=O N=N等??梢援a生nn * or n n *躍遷的基團都是生色基。助色基:本身不具有生色作用,但與發(fā)色基團相連時,通過非鍵電子的分配,擴散了發(fā)色團的共軛效應,從而影響生色團的吸收波長,增大了其吸收系數(shù)的一類基團。女口: - NH, - NR2, - SH, - SR, - OH, - OR,-X2、主要規(guī)律1 )光吸收定律:透光率:T(%)=1001/1C溶液濃度I樣品槽厚度吸光度 A: A= lg (I 0/I ) = lg (1/T) = £ ClI 0入射光強I透射光強T透
4、光率 £吸光系數(shù)2)電子躍遷類型(躍遷所需能量: 66 * > n * > nn * > n n * )?66 *能量大,吸收波長小于150nm的光子,真空紫外區(qū)?n- 6 *含ON S和鹵素等雜原子的飽和烴的衍生物發(fā)生此類躍遷150-250nm? n n *不飽和烴、共軛烯烴和芳香烴類發(fā)生此類躍遷,紫外區(qū)?n n *分子中孤對電子和n鍵同時存在時,大于200nm,吸收系數(shù)小,為 10-100實用標準文檔? d-d躍遷:過渡金屬絡合物溶液中?電荷轉移躍遷:吸收譜帶強度大,吸收系數(shù)一般大于10 0003)UV的譜帶種類?R吸收帶:雙鍵+孤對電子,含R2C=0, - N
5、=0,-N02, - N=N-基nn * , &很小,易被強吸收譜帶掩蓋,易受溶劑極性的影響而偏移。?K吸收帶:共軛,nn * max > 10000,吸收譜帶較強。?B吸收帶:芳香化合物及雜環(huán)芳香化合物的特征譜帶,容易反應精細結構?E吸收帶:芳香族化合物特征譜帶之一,吸收強度大,2000 < & < 14000 ,入J4)UV分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中電子能級的躍遷 譜圖的表示方法:相對吸收光能量隨吸收波長的變化提供的信息:吸收峰的位置、強度和形狀,提供分子中不同電子結構的信息5)影響紫外光譜最大吸收峰位移的主要因素?最大吸收波長入max , 吸光
6、系數(shù)& max【補充內容】紫外光譜特點:1)反應分子中價電子能級躍遷情況,主要用于共軛體系(共軛烯烴和不飽和羰基化合物)及芳香化合物的分析2)光譜較簡單,峰形較寬,定性分析較少3)共軛體系的定量分析,靈敏度高4)一般用兩個參數(shù)表征吸收譜帶:吸收光的頻率(或波長)和光強。吸收光譜圖表示的是光強隨頻率(或波長) 變化的曲線。極性溶液:使nn躍遷向低波移,稱為藍(紫)移 ;n n *向高波移,紅移 酸性:藍移,堿性:紅移由于取代基或溶劑的影響,使最大吸收峰向長波方向移動的現(xiàn)象稱為紅移(red shift)現(xiàn)象。由于取代基或溶劑的影響,使最大吸收峰向短波方向移動的現(xiàn)象稱為藍(紫)移 (blue
7、 shift)現(xiàn)象。波長與電子躍遷前后所占據(jù)軌 道的能量差成反比,因此,能引起能量差變化的因素如共軛效應、超共軛效應、空間位阻效應及溶劑效應等都可 以產生紅移現(xiàn)象或紫移現(xiàn)象?!咀贤夤庾V的應用】定性分析基礎:物質對光的選擇吸收物質的電子結構不同,所能吸收光的波長也不同,這就構成了物質對光的選擇吸收基礎。定量分析基礎:在一定的實驗條件下,物質對光的吸收與物質的濃度成正比。同一種物質對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處對應的波長稱為最大吸收波長入max>同一物質的濃度不同時,光吸收曲線形狀相同,最大吸收波長不變,只是相應的吸收度大小不同。物質不同,其分子結構不同,則吸收光譜曲線不同,最大吸收
8、波長也不同。1、定性分析:通常根據(jù)吸收光譜的形狀、吸收峰的數(shù)目以及最大吸收波長的位置和相應的摩爾吸收系數(shù)進行定 性鑒定。一般采用比較光譜法2、 結構分析:判斷所含官能團、有機化合物的同分異構體。(例如:某一化合物在 250-300nm有強吸收帶,則表示存在苯環(huán)的特征吸收;若在210-350nm有強吸收帶,則可能含有兩個雙鍵的共軛單位。)3、純度鑒定:根據(jù)在吸收光譜最大吸收峰的位置和峰形狀、數(shù)量判斷該物質的純度。4、定量分析:根據(jù)朗伯一比爾定律,物質在一定波長處的吸光度與它的濃度呈線性關系。所以通過測定溶液對一定波長入射光的吸光度,便可求得溶液的濃度和含量。紫外可見分光光度法不僅用于測定微量成分
9、,而且用于常量組分和多組分混合物的測定。單組分物質的定量分析(1) 比較法:在相同的條件下配制樣品溶液和標準溶液(與待測組分的濃度近似),在相同的實驗條件和最大波長處分別測得吸光度 Ax和As,然后進行比較,求得樣品溶液中待測組分的濃度,Cx= Cs X (Ax/As)。(2)標準曲線法:首先配制一系列已知濃度的標準溶液,在最大吸收波長處分別測得標準溶液的吸光度,然后,做A-c的校正曲線(理想的曲線應為經過原點的直線)。在完全相同的條件下測出試液的吸光度,并從曲線上求得相應的試液的濃度。多組分物質的定量分析根據(jù)吸光度加和性原理,對于兩種或兩種以上吸光組分的混合物的定量分析,可不需要分離而直接測
10、得。文案大全紅外光譜(Infrared Spectroscopy , IR)【重點內容】1、基本概念? 紅外光譜:是由于分子內原子核之間 振動和轉動能級的躍遷 而形成的吸收光譜。? 伸縮振動:原子沿鍵軸方向伸縮使鍵長發(fā)生變化的振動,用符號V表示? 彎曲振動:原子垂直于價鍵方向振動,使得分子內鍵角發(fā)生變化的振動,用3表示? 基頻吸收:處于基態(tài)的具有紅外活性的分子振動,被紅外輻射激發(fā)后,躍遷到第一激發(fā)態(tài)所產生的紅外吸收? 倍頻吸收:非線性諧振的分子振動時,除基頻躍遷外,發(fā)生由基態(tài)到第二或第三激發(fā)態(tài)的躍遷所產生的紅外 吸收。(倍頻比基頻吸收強度弱,且波數(shù)比基頻的2倍略?。? 合頻差頻:吸收的光子能量
11、為兩個相互作用基頻之和,成為合頻;若是兩個相互作業(yè)基頻之差,則稱為差頻。2、主要規(guī)律1)IR分析原理:吸收紅外光能量,引起具有偶極矩變化的分子的振動、轉動能級躍遷 譜圖的表示方法: 相對透射(吸收)光能量隨透射光頻率的變化提供的信息:峰的位置、強度和形狀,提供官能團的或化學鍵的的特征頻率2)紅外光譜產生的條件(引起分子偶極矩變化的振動,即紅外活性振動)? 輻射應具有能滿足分子產生振動躍遷所需的類型;輻射與分子間有相互耦合作用。?(滿足兩個條件:1.紅外光的頻率與分子中某基團振動頻率一致;2.分子振動引起瞬間偶極矩變化。)3) IR譜帶強度和吸收頻率受哪些因素影響(極性和對稱性影響偶極矩 )紅外
12、吸收譜帶的強度與分子數(shù)有關,也與分子振動時的偶極矩變化率有關。變化率越大,吸收強度也越 大,因此,極性基團如羰基、氨基等均有很強的吸收帶。? 誘導效應:吸電基使吸收峰向高頻移(藍移),供電基(紅移)? 共軛效應:電子云平均化(紅移)? 環(huán)的張力作用:環(huán)減小,張力增大(藍移)? 氫鍵作用:使正常共價鍵伸長,鍵能降低,頻率降低(紅移),譜線變寬? 耦合效應:振動耦合,相同的兩個基團相鄰時且振動頻率相近時,可能發(fā)生耦 合,引起吸收峰裂分,一個移向高頻,一個移向低頻空間位阻:使共軛體系受阻,基團頻率往高頻移動4)非線性分子:振動自由度=3 n-6 ;線性分子:振動自由度=3 n-5。絕大多數(shù)化合物紅外
13、吸收峰數(shù)遠小于理論計算振動自由度(原因:無偶極矩變化的振動不產生紅外吸收; 吸收簡并;吸收落在儀器檢測范圍以外;儀器分辨率低,譜峰重疊等。)如水分子和二氧化碳分子5)熟悉主要官能團的特征譜(1) m增大時,減小亦即重的原子將有低的振動頻率。(2)k值增大則增大。即原子間的鍵能越大,振動頻率越高。(3)伸縮振動力常數(shù)比彎曲振動的力常數(shù)大,所以伸縮振動的吸收出現(xiàn)在較高的頻率區(qū)而彎曲振動的吸收則在較低的頻率區(qū)。cc : 1300cm -1 c=c : 1600cm -1 cc : 2200cm -1ft 2 2 虹料光i*豐吿棘的特征*1率兀諂低蛾皿E1引也唱L占的主車星圍3100030 00QH+
14、NH伸輯tS叫233002700C H帥喈捉功325001030一 CssC - * C=K, C C C:COY人一NC >忡墉振功4CC)艸駝報曲及芳煙屮心譏円何掘也的信御和合飄UT5150011-,、c=c 、國一伸繼屜勃a15001300C H商內夸曲甩動71 JOO ! DOHC OXF.Si O種咄拯動沖1C骨餓斑動8C-H商夕卜弩曲槻咧,亡一f4維擁動-C1備伸駅代蓋C-H芳香旗和枕奧C-H 00 1醸、趴車英 M肪離C-H稲觀、竝帯*降)或盤J直金醸駐馥酸鹽 i粋桂GY殆駢庶C-O-C靑香庶M軸婁匚一0匸40W3?XX>HKOCP1500IOCO圈2-餌星建頻卑橋征
15、15陽【補充內容】紅外光譜圖:縱坐標為吸收強度,橫坐標為波長入(卩 m ,和波數(shù)1/入,單位:cm -1 ,可以用峰數(shù),峰位,峰形,峰強來描述。左側波數(shù)較大官能團區(qū)40001330和指紋區(qū)1330650紅外光譜的三要素:譜峰位置、形狀、強度a. 譜峰位置:即譜帶的特征振動頻率,定性分析b. 譜帶形狀:研究分子內是否存在締合以及分子的對稱性旋轉異構、互變異構c. 譜帶強度:與分子振動時偶極矩的變化率有關,定量分析的基礎紅外定性與定量分析:定性分析大致可分為官能團定性和結構定性兩個方面。譜帶強度的測量方法主要有峰高(即吸光度值)測量和峰面積測量兩種,而定量分析方法很多,視被測物質的情況和定量分析的
16、要求可采用直接計算法、工作曲線法、吸收度比法和內標法等。OH基的伸縮振動出現(xiàn)在 3700 3200的范圍內,可以判斷醇,酚,有機酸。在非極性溶劑中,濃度較?。ㄏ?溶液)時,峰形尖銳,強吸收;當濃度較大時,發(fā)生締合作用,峰形較寬,很容易識別。C=O( 1850 1600 cm1 ) 碳氧雙鍵的特征峰,強度大,峰尖銳。紅外制樣:1、液體樣品:分析液體樣品的最常用方法就是將一滴液體夾在兩片鹽片中間,過程如下:將一滴樣品滴于 合適的鹽片上,幾秒鐘后,將另外一塊鹽片合上,這樣液體被夾在兩塊鹽片之間,變成薄膜狀。選用的鹽片要與 分析的液體樣品相匹配。不含水的樣品可采用KBr ( 32X 5mm鹽片,含水樣
17、品則采用 KRS-5鹽片。2、 固體:對于熔點低于 72C的樣品,用適當?shù)娜軇悠啡芙?,成膜于KBr窗片上是最先考慮的。如果因為基線不好或是溶解性差而不成功,可以考慮在兩片 KBr窗片內熔化成膜。如果這也不行,樣品可進行KBr壓片。對于熔點高于72C的樣品,首選的技術是KBr壓片。對于聚合物樣品,成膜法是首選,接著是熱熔法和壓片法。對于熔點未知的樣品,結晶度的檢測將會指明哪種技術將會成功。高結晶度的樣品用 KBr壓片法較好,對于低結晶度的樣品,成膜和熱熔會得到更好的譜圖。3、 成膜技術:涂膜技術是用在熔點低于72C的樣品和低結晶度的樣品,比如像高聚物,涂膜法也可在其他方法失敗后試用。 先將樣
18、品溶于適當?shù)娜軇┲?。然后將?shù)滴溶液滴于惰性的基質上,溶液揮發(fā)后在基質上留下一層薄膜。如果惰性基質是紅外透明的,可直接檢測或將薄膜剝下檢測。以下列出的溶劑將首先考慮:氯仿(BP. 61.2 C ),丙酮(BP. 56.2 C),三氯乙醇(BP. 151 C ),鄰二氯苯(BP.180.5 C )和水(BP. 100 C。在選擇成膜技術時這五種溶劑適用于85%的樣品。熒光光譜(Fluoresce nee Spectrometer, FS)拉曼光譜(Raman Spectroscopy )【重點內容】1、基本概念? 激發(fā)單線態(tài):兩個電子的自旋是配對的(反向平行),自旋量子數(shù)的代數(shù)和 S=0,保持單一
19、量子態(tài),即2S+1=1 ? 激發(fā)三線態(tài):兩個電子的自旋不配對(同向平行),自旋量子數(shù)的代數(shù)和 S=1,保持單一量子態(tài),即 2S+仁3? 熒光:當電子從最低激發(fā)單線態(tài) S回到單線基態(tài) S時,發(fā)射出光子,稱為熒光。? 磷光:當電子從最低單線態(tài)Si進行系間竄越到最低激發(fā)三線態(tài)T1,再從T1回到單線基態(tài)So時,發(fā)射出光子,稱為磷光。?拉曼散射:當光透過樣品被散射時,光子與樣品分子之間發(fā)生非彈性碰撞,有能量交換,這種散射叫做拉曼光譜散射?瑞利散射:當光透過樣品被散射時,光子與樣品分子之間發(fā)生彈性碰撞,沒有能量交換熒光光譜包括激發(fā)譜和發(fā)射譜兩種:激發(fā)譜是熒光物質在不同波長的激發(fā)光作用下測得的某|一波長處的
20、熒光強可的變化情況,也就是不同波長的 激發(fā)光的相對效率,找到熒發(fā)射譜則是某一固定波長的激發(fā)光作用下熒光強度在不同波長處的分布情況,也就是熒光中不同波長的光成分的相對強度。2、主要規(guī)律1) 熒光和磷光光譜的產生原理及現(xiàn)象特點a. 熒光:壽命一本為 10-8-10-10s,停止光照,熒光熄滅b. 磷光:波長較長,壽命可達數(shù)秒至十秒,停止光照后會在短時間內發(fā)射,常在低溫測量,比熒光弱2) 紅外光譜和拉曼光譜的共同性與差異相同點:a.同屬分子振動光譜,波數(shù)范圍相同;b.紅外中定性三要素對其也適用不同點:a.紅外較適合高分子側基和端基,特別是一些極性基團的測定,而拉曼對研究骨架特征特別有效b.對具有對稱
21、中心的基團的 非對稱振動而言,紅外是活性,而拉曼是非活性,反之,對稱振動,紅外是非活性,拉曼是活性 ;對無對稱中心基團,都是活性c 拉曼光譜一源于極化率變化,紅外光譜一源于偶極矩變化。紅外光潛光 iM 帶;倒m 1in 1水可作為濬刑水不能作再洛劑用品吋盛rM璃丿亂 e紐曾零容器 屮宜按測電不能用玻璃容辭測定網(wǎng)休桿品可頁接測定需庫研濟制底XHR【補充內容】含有熒光基的物質才能發(fā)射熒光。熒光物質一般含有共軛雙鍵,發(fā)射熒光時,一般有nn *電子躍遷。加強熒光的基團有-0H, - OR, - NH2, - NHR, - NR2, - C三 N,減弱熒光的基團有-COOH, - C=0, - N02,
22、 - Cl,-Br, - I。四個量子數(shù):主量子數(shù) n,磁量子數(shù)m,角量子數(shù)I,自旋量子數(shù) m同一物質在相同條件下觀察到的各種熒光,其波長相同,只是發(fā)光途徑和壽命不同。物質確定,能級確定。斯托克斯線:在拉曼散射中,若光子把一部分能量給樣品分子,散射能量減少,此時(v 0- E/h)處產生的散射光線叫斯托克斯線。若獲得能量,叫反斯托拉斯線。處于基態(tài)的分子與光子發(fā)生非彈性碰撞,獲得能量躍遷到激發(fā)態(tài)可得到斯托克斯線。反之,如果分子處于激發(fā)態(tài),與光子發(fā)生非彈性碰撞就會釋放能量回到基態(tài)可得到反斯托克斯線。拉曼位移:斯托拉斯線或反斯托拉斯線與入射頻率之差氣象色譜GC【主要內容】1、基本概念? 保留時間:組
23、分從進樣到出現(xiàn)最大峰所需要的時間(或載氣體積)? 分離度:色譜峰的分離程度,即混合各組分的分離程度? 校正因子:具有校正作用的因子交做校正因子2、主要規(guī)律1)氣相色譜的分離原理? 分配色譜法:利用被分離組分在固定相和流動相中的溶解度差別而實現(xiàn)分離? 吸收色譜法:利用被分離組分對固定相表面吸附中心吸附能力的差別實現(xiàn)分離? 離子交換色譜法:利用被分離組分交換能力的差別而實現(xiàn)分離? 空間排阻色譜法:根據(jù)被分離組分分子的線團尺寸進行分離一凝膠滲透色譜2)熱導池檢測器和氫火焰離子檢測器的工作原理? 熱導檢測器:利用載氣和樣品組分熱導系數(shù)的不同,當它們通過熱敏元件時,阻值出現(xiàn)差異而產生電信 號。? 火焰離
24、子檢測器:利用有機物在氫火焰中燃燒時生成的離子,在電場作用下產生電信號。3)定量分析的方法有哪些,各適合于什么情況? 歸一化法:當試樣中全部組分都顯示出色譜峰,且每個組分相應的校正因子都已知時可用下式計算: X=fi*Ai/ E( fi*Ai) X為試樣中組分,fi組分i的校正因子,A組分的峰面積?內標法:當試樣組分不能全部從色譜柱流出,或有些組分在檢測器上沒有信號X=mAfs,i/mAA, A分別代表組分和內標物的峰面積;fs,i校正因子;m和m分別為試樣和內標物的質量? 外標法:分別將等量試樣和韓待測組分的標準試樣進行色譜分析x i=EA/AE x i為試樣中組分的質量分數(shù)E為標準試樣中組
25、分i的含量Ai, A 為峰面積? 疊加法:加入一定量的待測組分,再測出此兩組分的峰值核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy , NMR【重點內容】1、基本概念核磁共振:是通過將樣品置于強磁場中,然后用射頻元輻射樣品,是具有磁矩的原子核 發(fā)生磁能級的共振躍遷而形成吸收波譜屏蔽效應:當原子核處于外磁場中時,核外電子運動產生感應磁場,就像形成一個磁屏蔽,使外磁對原子核 的作用減弱了,即實際作用在原子核上的磁場為H(1- b ),而不是稱為屏蔽常數(shù)化學位移:共振發(fā)生變化,在譜圖上反應為波峰位置的移動,稱為化學位移?;瘜W位移用3表示,是一個比值,用 pp
26、m (1ppm=1CT6)磁各向異性效應(電子環(huán)流效應):耦合常數(shù):分裂峰之間的距離,一般用J表示,單位為Hz。J的大小反應偶合核間偶合的強弱,與外加磁場場強大小無關。自旋一自旋偶合:核自旋產生的核磁矩間的相互干擾。自旋一自旋分裂:由自旋偶合引起的共振峰裂分的現(xiàn) 象。分裂峰數(shù)由鄰碳原子上的氫原子數(shù)決定,若氫原子數(shù)為n,則分裂峰數(shù)為 n+1,其峰面積之比為二次展開式系數(shù)。自旋一晶格馳豫:(縱向弛豫)處于高能態(tài)的核自旋體系將能量傳遞給周圍環(huán)境(晶格或溶劑),自己回到低能態(tài)的過程。自旋-自旋馳豫:(橫向弛豫)處于高能態(tài)的核自旋體系將能量傳遞給鄰近低能態(tài)同類磁性核的過程。某基團的氫與n個相鄰氫偶合時,
27、將被分裂為n+1重峰,而與該基團本身的氫數(shù)無關。此規(guī)律稱為n+1律。該規(guī)律只適用于I = 1 / 2 ,簡單偶合及J相等的情況? 若某基團H與n n'個H相鄰,發(fā)生簡單偶合: 核間弱偶合,且偶合常數(shù)相等,峰裂分數(shù)為(n+n ' +)+1 重峰。(服從n+1)核間弱偶合,偶合常數(shù)不等,峰裂分數(shù)為(n+1)(n ' +1)個子峰3、主要規(guī)律1)核磁共振的條件(即照射的無線電波的頻率必須等于核進動頻率,才能發(fā)生核自旋能級躍遷。實現(xiàn)核磁共振 就是改變照射頻率或磁場強度)? 核有自旋(核磁距):自旋量子數(shù)I不等于零(質量數(shù)和原子序數(shù)不同為偶數(shù))? 外磁場,能級裂分照射頻率滿足:v
28、 =丫 ho/(2 n )2)影響化學位移的主要因素? 電子云密度升高,屏蔽效應上升,核磁共振發(fā)生在高場,化學位移減小 氧的電負性升高,氫原子周圍電子云密度下降,移向低場,化學位移增大? 電子環(huán)流效應:? 氫鍵:能使較低場發(fā)生共振。升溫或稀釋溶劑,高場移動,加入氘,消失? 溶劑效應:在氫譜測定中不能用帶氫的溶劑,若必須測,用氘帶試劑3)常見基團的化學位移【補充內容】共振吸收法:利用原子核在磁場中,核自旋能級躍遷時核磁矩方向改變產生感應電流來得到NMR言號。左端為低場咼頻低屏蔽,右端為咼場低頻咼屏蔽。在核磁共振波譜圖上,橫坐標表示的是化學位移和耦合常數(shù),而縱坐標表示的吸收峰的強度。 1H-N M
29、f譜圖可以提供的主要信息a. 化學位移:確認氫原子鎖處的化學環(huán)境,及屬于何種基團b. 耦合常數(shù):推斷相鄰氫原子的關系與結構c. 吸收峰面積:確定分子各類氫原子的數(shù)量比對于同一種核,磁旋比為定值 為什么以TMS為基準?a. 12個氫處于完全相同的化學環(huán)境,只產生一個尖峰b. 屏蔽強烈,位移最大,與有機化合物中的原子峰不重疊;與裸露的氫核相比,TMS的化學位移最大,但規(guī)定其為0,其他種類氫核的位移為負值,負號不加。c. 化學惰性d. 易溶于有機溶劑,沸點低,易回收。溶劑效應:質子受到溶劑的影響,化學位移發(fā)生改變。 化學等價核:分子中同類核,具有相同的化學位移。磁等價核:具有相同的耦合場數(shù)的化學等價
30、核自旋系統(tǒng):由相互自旋一自旋耦合的質子所組成的基團。一般把處于較高場而化學位移接近的質子用A,B,C表示;把處于較低場而化學位移接近的質子用X,Y 表示;處于中間的則用 M表示。若有多個磁等價的核,則用下標數(shù)字表示其數(shù)目;若核是化學等價而磁不等價的,則可用同一字母加上標示之。自旋體系耦合的強弱由兩個化學位移之差和耦合常數(shù)J決定的,當Av /J > 6時,屬于弱耦合體系,其譜圖為一級譜圖。當Av /J V 6時,其屬于強耦合體系,其譜圖是二級譜圖。熱分析【主要內容】1、基本概念? DSC示差掃描量熱法。是使試樣和參比物在程序升溫或是降溫的相同環(huán)境中,用熱量補償器以增加電功率 的方式,即對參
31、比物或試樣中|溫度低的一方給予熱量的補償,是兩者的溫差保持為零,測量所做的功,即試 樣的吸收熱量變化量對溫度(或時間)的依賴關系的的一種技術??v坐標為熱量變化率dH/dt? DTA差熱分析法。 是參比物與等量試樣在相同環(huán)境中等速變溫的情況下相比較,試樣的任何化學和物理變 化,和它處于同一環(huán)境中的標準物質比較,要出現(xiàn)暫時的增高或降低。? TG:熱失重法。是在程序升溫的環(huán)境中,測量試樣的質量對溫度(或時間)的依賴關系的一種技術。縱坐標實用標準文檔為樣品保留質量的分數(shù)。2、主要規(guī)律1) DSC和DTA技術的主要差別?DSC根據(jù)熱量差和溫度的關系?DTA :根據(jù)溫度和溫度差的關系? DSC的溫度差為零
32、,是他們最大的區(qū)別2)影響DSC測定結果的主要因素? 試樣的用量:10mg左右升溫速率:影響峰的位置和峰面積。太快,峰形尖銳,轉變溫度偏高。太慢,效率低,鏈的熱轉變與松 弛緩慢,在熱譜圖上變化不明顯,影響轉變溫度尤其是玻璃化溫度的確定。氣氛:防止氧化,減少揮發(fā)組分對檢測器腐蝕(一般2或He)熱歷史:樣品轉變受松弛受加工溫度、冷熱處理時間和速率、防止溫度與時間3) DSC和TG主要應用范圍? 提供有關聚合物體系的各種轉變溫度? 熱轉變的各種參數(shù)結晶聚合物的結晶度聚合物的熱穩(wěn)定性聚合物的固化、氧化和老化等方面【補充內容】熱量變化與曲線峰面積的關系m* H=K*Am樣品質量h單位質量樣品的焓變k修正
33、系數(shù) a峰面積TG曲線:樣品失重積累量,積分型曲線DTG曲線:TG曲線對溫度或時間的一階導數(shù),質量變化率a. 玻璃化溫度Tg:第一個轉折點的切線重點位置b. 結晶溫度Tc:第二個轉折點,波峰位置c. 熔融溫度Tm第三個轉折點,波谷位置d. 分解溫度Tf:第四個轉折點,峰值位置凝膠滲透色譜GPC【主要內容】1、基本概念? GPC凝膠滲透色譜。也稱為尺寸排除色譜,是一種液相色譜?;隗w積排阻的分離原理? 排斥極限:凡是相對分子質量比此點大的分子均被;排斥在凝膠空外? 滲透極限:凡是相對分子質量小于此值的都可以滲透入全部孔隙2、主要規(guī)律1) GPC的分離原理? 平衡排除理論:大分子進入孔洞少,在孔內
34、流經的路程也短,最先出來。?限制擴散理論:分子質量高的樣品,擴散速度小,流速大時,兩相不能平衡? 流動分離理論:細長管子模型,大分子從中間流過,小分子粘附在管壁2) 檢測器的種類和應用? 濃度檢測器:根據(jù)流出液的濃度不同,折光指數(shù)不同的原理? 粘度檢測器:測定柱后流出液的特性粘度? 分子量檢測器:直接測定淋出液中聚合物的重均相對分子量3) GPC定量分析的方法【補充內容】文案大全實用標準文檔色譜柱使用的上限:聚合物最小分子尺寸最大凝膠顆??讖较孪蓿壕酆衔镒畲蟪叽绶肿?最小凝膠顆??讖?基本原理a. 按分子大?。w積大小,流動力學)分離b. 洗脫次序:大分子先流出,小分子最后流出c. 流出相不參
35、與分離文案大全透射電子顯微術TEM【主要內容】1基本概念其能量和活動能力不斷降低以? 吸收電子:隨著入射電子與樣品中原子核或核外電子發(fā)生非彈性散射次數(shù)的增多, 致最后被樣品所吸收的電子叫吸收電子。透射電子:它是入射束的電子透過樣品而得到的電子。 它僅僅取決于樣品微區(qū)的成分、厚度、晶體結構及位向等。 二次電子:入射電子射到試樣上使表面物質發(fā)生電離, 被激發(fā)的電子離開試樣表面而形成二次電子,又稱為次級電子;二次電子在電場的作用下呈曲線運動翻越障礙進入監(jiān)測器,因而試樣表面凹凸的各種信息都能清晰成像。其強度與試樣表面的幾何形狀等有關,二次電子的能量比較低,一般小于50eV。背散射電子:入射電子與試樣作
36、用, 產生彈性散射或非彈性散射后離開試樣表面的電子;背散射電子基本上不受電場的作用而呈直線運動進入監(jiān)測器,其強度與試樣表面形貌和元素組成有關。背散射電子的能量比較高,其約等于入射電子能量 E0。特征X射線:原子的內層電子受到激發(fā)之后,外層電子填充到內層上,多余的能量以輻射形式放出,產生特征X射線。各種元素都有自己的特征X射線,可用來進行微區(qū)成分分析。俄歇電子:在入射電子束的作用下,試樣中原子某一層電子被激發(fā),其空位由高能級的電子來填充,使低能級的 另一個電子電離,這種由于從高能級躍遷而電離逸出試樣表面的電子稱為俄歇電子;每種元素都有自己的特征俄歇能譜,因此可以利用俄歇電子能譜進行輕元素分析。分
37、辨率:能分清兩個點的中心距離的最小尺寸。(光學顯微鏡中決定分辨率的是光的波長,象差不是主要原因;電子顯微鏡中,波長已經不是決定性因素;而透鏡產生的象散和球差,電子波產生的色差和衍射差是主要因素;)散射(質厚)襯度:指穿過樣品且散射角度小的那些電子即彈性散射電子所形成的襯度。(樣品對電子束的散射隨樣品的原子序數(shù)增加而增加;樣品越厚,電子受到散射的機會越多 。當散射電子被物鏡光闌擋住不能參與成象時, 樣品中散射強的部分在像中顯得較暗,而樣品中散射較弱的部分在像中顯得較亮,形成像的襯度)。非晶樣品襯度的主要來源衍射襯度:主要是由于晶體試樣滿足布拉格反射條件程度差異以及結構振幅不同而形成電子圖象反差。
38、它僅屬于晶體結構物質,對于非晶體試樣是不存在的。晶體樣品襯度的主要來源起伏、組分變二次背散肘電子蘭直要物理效應分辨率分辨攥針的直徑5C-200nm微第構和組分的變化(及其他) 5 10nm 岬量級 5 lOnm p(m尿級顯倉結構及組成性分析元囊定量分析二次電子逸出直徑人射電子擴散也擋 人射電子探針直徑9X射線的產生他隅3、主要規(guī)律1)透射電鏡分析原理:高能電子束穿透試樣時發(fā)生散射、吸收、干涉和衍射,在像平面形成襯度,顯示出圖像。譜圖的表示方法:質厚襯度像、明場衍襯像、暗場衍襯像、晶格條紋像和分子像提供的信息:晶體形貌、微孔尺寸分布、多項結構和晶格與缺陷等2)透射電鏡的組成:1、 照明系統(tǒng):作
39、用是提供光源(控制其穩(wěn)定度、照明強度和照明孔徑角);選擇照明方式(明場或暗場成像)(電子槍的重要性僅次于物鏡。決定像的亮度、圖像穩(wěn)定度和穿透樣品的能力。)2、成像系統(tǒng):物鏡是將試樣形成一次放大像和衍射譜。決定透射電鏡的分辨本領,要求它有盡可能高的分 辨本領、足夠高的放大倍數(shù)和盡可能小的像差。通常采用強激磁,短焦距的物鏡。放大倍數(shù)較高,一般為100300倍。目前高質量物鏡分辨率可達0.1 nm左右。中間鏡是弱磁透鏡,它的功能是把物鏡形成的。投影鏡的功能是把中間一次中間像或衍射譜投射到投影鏡物面上,再由投射鏡放大到終平面(熒光屏) 鏡形成的二次像及衍射譜放大到熒光屏上,成為試樣最終放大圖像及衍射譜
40、。成像系統(tǒng)的兩個基本操作是將衍射花樣或圖像投影到熒光屏上。(a)調整中間鏡的透鏡電流,使中間鏡的物平面與物鏡的背焦面重合,此時背焦面上形成的衍射斑點就會被中間鏡進一步放大,并經過投 影鏡投影到熒光屏上得到衍射花樣。(b)由于物鏡成像在中間鏡以前,因此中間鏡以物鏡像為物,所成圖像在投影鏡前匯聚, 投影鏡以中間鏡像為物進行投影。(衍射狀態(tài)與成像狀態(tài)的變換是通過改變中間鏡的激磁電流實現(xiàn)的。先觀察顯微像,再轉換到衍射花樣。)3、觀察記錄系統(tǒng):這部分的主要作用是提供獲取信息,一般由熒光屏,照相機,數(shù)據(jù)顯示等組成。4、 真空系統(tǒng):由機械泵,擴散泵,控制閥門和儀表組成,它的作用是:避免電子和氣體分子相遇,防
41、止干 擾;減小樣品污染;延長燈絲壽命。5、操作控制系統(tǒng):提供透鏡組件線圈的電流電壓;保證電流電壓穩(wěn)定,防止因電壓波動引起色差,從而影響分辨率;提供各種操作模式的選擇和切換;提供系統(tǒng)的預警和自動保護裝置。3)分辨率的計算:d =, NA = flsincz。為孔徑角的一半 W值孔徑,質蝴恥弟L2H詆隣槪張 刀為折射率,久為波長分辨本領:Aq a 0- 61A/a4)光學顯微鏡必須提供足夠的放大倍數(shù),把它能分辨的最小距離放大到人眼能分辨的程度。相應的放大倍數(shù)叫做有效放大倍數(shù)。 MH , M為顯微鏡放大倍數(shù),re人眼分辨率,ro顯微鏡分辨本領。(光學顯微鏡200nm,投r。,射電子顯微鏡 0.1 nm,人眼0.2mm)【補充內容】樣品質量厚度越大,則透射系數(shù)越小,而吸收系數(shù)越大;樣品背散射系數(shù)和二次電子發(fā)射系數(shù)的和也越大,但達一定值時保持定值。透射電子顯微鏡樣品制備:a. 對于TEM常用的50200kV電子束,樣品厚度控制在 100200nm樣品經
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