聚乙烯和聚苯乙烯膜的紅外吸收測繪

聚乙烯和聚苯乙烯膜的紅外吸收測繪第1頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四一實驗目的

1、熟悉傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)的工作原理和使用方法。2、掌握薄膜試樣紅外吸收光譜的測繪方法。3、通過聚乙烯和聚苯乙烯紅外光譜圖的解釋，學習紅外吸收光譜解析的基本方法。

第2頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四二、實驗原理

不同化合物由不同的基團組成，因此有不同的振動方式和頻率，得到的紅外光譜也不同，可以通過它們的紅外吸收光譜進行定性鑒別和結(jié)構(gòu)分析。乙烯聚合成聚乙烯的過程中，乙烯的雙鍵被打開，聚合成－（－CH2－CH2－）n－長鏈，因而聚乙烯分子中僅有的基團是飽和的亞甲基（CH2)，其基本振動形式及頻率有：①亞甲基的反對稱伸縮振動σas（CH2）2926cm-1；②亞甲基的對稱伸縮振動σs（CH2）2853cm-1；③亞甲基的對稱彎曲振動δs（CH2）1465cm-1；④長亞甲基鏈的面內(nèi)搖擺振動δ[（CH2）n，n＞4]720cm-1。因此在聚乙烯的紅外光譜上只能觀察到四個吸收峰。第3頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四

在聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)中，處了亞甲基（CH2)外，還有次甲基（CH），苯環(huán)上不飽和碳氫基團（=CH）和碳碳骨架（C=C）。因此，聚苯乙烯的基本振動形式除了有聚乙烯中的①～③之外，還有：⑤苯環(huán)上不飽和碳氫基團伸縮振動σ（=CH）3000～3100cm-1；⑥次甲基的伸縮振動σ（CH）2955cm-1；⑦苯環(huán)骨架振動δ（C=C）1450～1600cm-1；⑧苯環(huán)上不飽和碳氫基團的面外彎曲振動δ（=C—H)(苯環(huán)上鄰接5個氫）770～730cm-1

，710～690cm-1等。由此可見聚苯乙烯的紅外光譜比聚乙烯復雜得多。根據(jù)兩者的紅外光譜很容易鑒別它們。第4頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四第5頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四第6頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四三、儀器與試劑

WQF-510型傅里葉變換紅外光譜儀、紅外燈、瑪瑙研缽、除濕機、聚乙烯和聚苯乙烯標樣與樣品等。第7頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四第8頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四四、試樣試樣卡片的制作取厚度約為5μm的30×50mm2的聚乙烯和聚苯乙烯膜各一張。另取55×120mm2的硬紙板四張，在它們中間開出長30mm，寬15mm的長方形口，然后把薄膜分別粘夾在兩張硬紙板長方形口上，即制成試樣卡片。第9頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四五、實驗步驟

1.按儀器操作步驟開機和進行調(diào)節(jié)，并設(shè)定實驗條件。

2.將聚乙烯膜的試樣卡片置于試樣窗口前。

3.測繪聚乙烯膜的紅外吸收光譜。

4.在同樣實驗條件下，測繪聚苯乙烯膜的紅外吸收光譜。第10頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四六、數(shù)據(jù)及處理

1.記錄實驗條件。

2.在獲得的紅外吸收光譜圖上，從高波數(shù)到低波數(shù)，標出各特征吸收峰的頻率，指出各特征吸收峰屬于何種基團的什么形式的振動？第11頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四七、思考題1、化合物的紅外吸收光譜是怎樣產(chǎn)生的？它能提供那哪些信息？2、如何進行紅外吸收光譜的圖譜解釋?3、與經(jīng)典色散型紅外光譜儀相比，F(xiàn)TIR有何特點？4、簡要說明紅外光譜儀的日常維護。第12頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四討論與拓展學習1、試說明邁克爾遜干涉儀的組成及工作原理？什么是分束器？其作用是什么？2、探討紅外光譜儀（包括近紅外）的發(fā)展和應用？第13頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四注意事項1、紅外光譜儀要求實驗室溫度要適中，濕度不得超過60%，實驗室應裝有除濕機。儀器應放在防震的臺子上。2、儀器在使用過程中，對光學鏡面必須嚴格防塵、防腐蝕，并且要特別防止機械