红外光谱法测定高分子化合物的结构
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。
红外实验报告
红外光谱法测定高分子化合物的结构实验报告实验目的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.掌握用KBr压片法制备固体样品进行红外光谱测定的技术和方法。
3.了解基本且常用的KBr压片制样技术在红外光谱测定中的应用。
4.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△ E与发射或吸收光的频率v之间存在如下关系：△ E=h v，式中h为普朗克（Plank）常数，等于6.626*10-34J?s频率v =C/ 入，C 是光速，C=2.9979*108m/s。
红外辐射的波长在2ym-50卩m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。
原子的振动相当于键合原子的键长与键角的周期性改变，相应于振动形式有伸缩振动和弯曲振动。
对于具体的基团与分子振动，其形式和名称有多种多样，对应于每一种振动形式有一种振动频率，其所具有的各种振动形式以及对应的谱带波数。
红外吸收光谱法的原理是当物质受到红外照射时，由于能量小而不足以引起电子的跃迁。
但它能引起分子的振动能级的跃迁。
这种能级跃迁是有选择性地吸收一定波长的红外光。
物质的这种性质表现为物质的吸收光谱。
红外光谱法是利用某些物质对电磁波中的红外光区特定频率的波具有选择性吸收的特性来进行结构分析、定性鉴定和定量测定的一种方法。
红外吸收光谱是在电磁辐射的作用下，分子中原子的振动能级和转动能级发生跃迁时所产生的分子吸收光谱。
由于这种跃迁时振动能级和转动能级的能量差比较小（前者约为1——0.05电子伏特，后者约为0.05―― 0.0035电子伏特），因此其吸收光谱的波长均在红外光区（0.78 —300微米）内。
红外光谱法鉴定聚合物的结构特征
红外光谱法鉴定聚合物的结构特征引言红外光谱法是一种常用的分析技术，广泛应用于聚合物材料的表征和鉴定。
聚合物是由重复单元组成的高分子化合物，其结构决定了其性质和应用领域。
通过红外光谱法，可以研究聚合物中的化学键类型、官能团以及杂质等信息，从而实现聚合物的结构特征的鉴定。
本文将介绍红外光谱法在聚合物结构鉴定中的原理和方法，并结合实例进行详细说明。
一、红外光谱的原理红外光谱法基于分子内振动产生的特定频率的吸收现象来鉴定材料的成分和结构。
红外光谱仪通过引入红外光源，照射到样品上，样品会吸收特定频率的红外光，所吸收的红外光谱与样品分子的振动能级间的能量差有关，因此可以得到有关样品结构和化学键性质的信息。
二、红外光谱法在聚合物结构鉴定中的应用1.化学键类型的鉴定红外光谱法可以通过分析吸收峰的位置和形状来确定聚合物中的化学键类型。
例如，碳氢键的振动会在285-300 cm-1范围内产生吸收峰，羟基(OH)官能团的振动会在320-360 cm-1范围内产生宽而强的吸收峰。
通过观察这些特征吸收峰的出现和位置，可以确定聚合物中的化学键类型。
2.官能团的鉴定红外光谱法可以通过分析吸收峰的位置和形状来确定聚合物中的官能团。
不同官能团的振动会在不同的频率范围内产生吸收峰。
例如，醛基(C=O)官能团会在165-175 cm-1范围内产生吸收峰，羧基(COOH)官能团会在170-180 cm-1范围内产生吸收峰。
通过观察这些特征吸收峰的出现和位置，可以确定聚合物中的官能团。
3.结构的定性和定量分析通过分析红外光谱中的吸收峰的强度和形状，可以对聚合物结构进行定性和定量的分析。
例如，在聚丙烯中，不饱和度的增加会导致红外光谱中烯烃吸收峰的增加。
通过测量吸收峰的强度，可以确定聚合物中不饱和度的含量。
4.杂质的检测实例以聚丙烯为例，通过红外光谱法鉴定其结构特征。
首先，我们需要将聚丙烯样品制备成薄膜状。
然后，将样品置于红外光谱仪中进行测试。
化学分析中的红外光谱技术
化学分析中的红外光谱技术红外光谱技术是一种重要的分析方法，广泛应用于化学领域。
它主要通过测定物质在红外光区域的吸收特性，从而获取有关物质结构和组成的信息。
以下是关于红外光谱技术的一些关键知识点：1.红外光谱的原理：红外光谱是利用物质对红外光的吸收作用，分析物质分子内部结构的一种技术。
红外光的波长范围在4000-400cm-1之间，不同类型的化学键和官能团在红外光区域有特定的吸收频率。
2.红外光谱仪：红外光谱仪是进行红外光谱分析的主要仪器设备。
它主要由光源、样品室、分光镜、检测器等部分组成。
样品通过红外光源照射，经过样品室后，由分光镜分离出不同波长的光，最后由检测器检测吸收的光强。
3.红外光谱图：红外光谱图是表示物质红外光谱吸收情况的图表。
横轴表示波数（cm-1），纵轴表示吸收强度。
红外光谱图可以用来分析物质的分子结构、化学键类型和官能团等信息。
4.红外光谱的应用：红外光谱技术在化学分析领域具有广泛的应用，可以用于定性分析、定量分析、结构分析、混合物分析等。
例如，通过红外光谱可以确定有机化合物的分子结构，分析高分子材料的组成等。
5.红外光谱的解析：红外光谱的解析主要包括峰的识别、峰的归属和峰的积分等步骤。
通过对红外光谱图中的吸收峰进行识别和归属，可以确定物质中的化学键类型和官能团，从而推断出物质的结构信息。
6.红外光谱的优点：红外光谱技术具有快速、简便、灵敏、准确等优点，是一种非常重要的分析方法。
它不仅适用于固体、液体样品，还可以用于气体和薄膜样品的研究。
7.红外光谱的局限性：虽然红外光谱技术具有很多优点，但也存在一定的局限性。
例如，红外光谱信号易受样品环境、化学计量比等因素的影响，因此在分析过程中需要注意样品的制备和测试条件的控制。
以上是关于化学分析中红外光谱技术的一些关键知识点，希望对您有所帮助。
习题及方法：1.习题：红外光谱图中，吸收峰的位置与哪个因素有关？解题思路：此题考查对红外光谱图的基本理解。
傅里叶变换红外光谱法在高分子材料研究中的应用
傅里叶变换红外光谱法在高分子材料
研究中的应用
傅里叶变换红外光谱法（FT-IR）是一种常用的非破坏性表征高分子材料结构的技术。
它通过测量材料吸收、透射或反射红外光的强度，得到材料的红外吸收光谱图像。
这些光谱图像可以提供材料的分子振动信息，从而揭示材料的分子结构、化学键信息和分子间相互作用等重要特征。
在高分子材料研究中，FT-IR可以用于以下方面：
1. 确定材料的组成和结构：FT-IR可以检测材料中的特定化学键类型，如C-H键、O-H键、N-H键等。
通过观察这些键的吸收峰位置和强度，可以确定材料的组成和结构。
2. 研究材料的互作用：高分子材料通常包含多种功能性基团，它们之间会相互作用。
FT-IR可以检测这些基团之间的相互作用，例如氢键、范德华力等。
3. 分析材料的热性能：高分子材料的热性能与其分子结构密切相关。
FT-IR可以用于研究高分子材料的热性能，如热稳定性、热分解等。
4. 研究材料的形态结构：FT-IR还可以与显微镜等其他技术相结合，用于研究材料的形态结构，如薄膜、纤维等。
总之，FT-IR技术在高分子材料研究中具有广泛的应用前景，可以提供有关高分子材料结构、性能和功能的有价值的信息。
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高分子成分定性及定量分析
高分子成分定性及定量分析简介高分子是由重复单元组成的大分子化合物，广泛应用于塑料、橡胶、纺织品等领域。
高分子成分的定性及定量分析是确定高分子样品中各种成分的种类和含量的关键步骤。
本文将介绍几种常用的高分子成分定性及定量分析方法，并对其原理和应用进行详细阐述。
定性分析方法红外光谱法红外光谱法是一种常用的高分子成分定性分析方法。
它通过测量高分子样品在红外光谱范围内的吸收和散射情况，来判断样品中的各种成分。
每种化合物都有独特的红外吸收带，因此可以通过与已知标准样品的红外光谱对比，确定高分子样品中各种成分的存在与否。
核磁共振（NMR）法核磁共振法是一种高分子成分定性分析的精确方法。
NMR法通过测量高分子样品中核磁共振谱的特征，来确定样品中各种成分的种类。
NMR谱图可以提供高分辨率和高信噪比，可以准确识别高分子样品中的各种结构单元。
质谱（MS）法质谱法是一种高分子成分定性分析的灵敏方法。
它通过测量高分子样品中离子的质量-荷比，来确定样品中各种成分的种类。
质谱可以提供高分辨率和高灵敏度的分析结果，可以准确识别高分子样品中的各种成分。
定量分析方法色谱法色谱法是一种常见的高分子成分定量分析方法。
常用的色谱法有气相色谱（GC）和液相色谱（LC）。
色谱法基于样品分离原理，通过测量高分子样品中各种成分的峰面积或峰高，来确定其相对含量。
色谱法具有分离效率高、灵敏度高的特点，广泛应用于高分子成分定量分析。
热重分析（TGA）法热重分析法是一种高分子成分定量分析的热性能测量方法。
它通过加热高分子样品，测量其在不同温度下失重的情况，来确定各种成分的含量。
不同成分的失重温度和失重量不同，因此可以通过热重分析法来定量分析高分子样品中各种成分的含量。
标准曲线法标准曲线法是一种常用的定量分析方法。
它通过制备一系列已知浓度的标准样品，测量它们的响应值（如吸收光谱的吸光度），绘制标准曲线。
然后用待测样品测量得到的响应值在标准曲线上找到相应的浓度，从而确定高分子样品中各种成分的含量。
红外光谱法在高分子研究中的应用
红外光谱法在高分子研究中的应用
红外光谱法是一种常用的高分子研究方法，可以通过分析高分子材料的红外吸收谱图来确定其分子结构和化学键类型、数量、位置等信息。
该方法广泛应用于高分子材料的合成、加工、改性、性能评价等方面。
在高分子材料的合成中，红外光谱法可以用来监测反应过程中的化学键变化，以确定反应的程度和产物结构。
在高分子材料的加工中，红外光谱法可以用来检测高分子材料中的表面污染物，以保证产品质量。
在高分子材料的改性中，红外光谱法可以用来研究高分子材料的结构改变和性能变化，以确定改性效果是否达到预期。
在高分子材料的性能评价中，红外光谱法可以用来分析材料的分子结构和化学键类型、数量、位置等信息，以确定材料的性能特点和优劣。
总之，红外光谱法在高分子研究中具有重要的应用价值，可以为高分子材料的合成、加工、改性、性能评价等方面提供有效的分析手段。
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红外光谱分析技术及其在高分子材料研究中的应用(简)
影响基团特征频率的因素
诱导效应 共轭效应
环的张力 效应
• 取代基的电负性不同引起分子中电 荷分布发生变化，使健力常数改变
• 共轭效应使体系π电子云密度更趋 于均匀，使单键变短双键伸长
• 随环减小，张力增加，吸收频率也 增高
影响基团特征频率的因素
氢键效应 耦合效应
其他作用
• 氢键形成，常常使正常的共价键 键长伸长，键能降低，特征频率 也随之降低
分析与鉴别聚合物
因红外操作简单，谱图的特征性强， 因此是鉴别聚合物很理想的方法 用红外光谱不仅可区分不同类型的聚 合物，而且对某些结构相近的聚合物， 也可以依靠指纹区谱图来区分 例如尼龙-6、尼龙-7、尼龙-8都是聚 酰胺类聚合物，具有相同的官能团
H N (CH2) n CO
分析与鉴别聚合物
测定聚合物样品的结晶度 研究聚合物结晶动力学 计算结晶度公式：Xc=kAi/As 式中Ai、As 分别代表测定结晶度时， 所选择的分析谱带和内标谱带的吸收 峰面积；k为比例常数，用已知结晶度 的样品预先测定
聚合物取向的研究
在红外光谱仪的测量光路中加入一个 偏振器便形成偏振红外光谱，它是研 究聚合物分子链取向的好手段
定量分析
朗伯-比尔定律： A=lgIo/I=εCL
A为吸光度、C为溶液的浓度、l为样品槽厚度 ε为吸光系数，其值的大小与基团的结构、 所处的环境有关，取决于基团振动时偶极 矩的变化率
红外光谱法在高分子材料研究中的应用
分析与鉴别聚合物 聚合物反应的研究 共聚物研究 聚合物结晶形态的研究 聚合物取向的研究 聚合物表面的研究 高分子材料的组成分布
扫描速度快（几十次/秒），信号累加，信噪比提 高（可达60：1）。 光通量大，所有频率同时测量，检测灵敏度高， 样品量减少。 扫描速度快，可跟踪反应历程，作反应动力学研 究，并可与GC（Gas Chromatography）等联用。 测量频率范围宽，可达到4500~6cm-1 杂散光少，波数精度高，分辨率可达0.05/cm 对温度、湿度要求不高。 光学部件简单，只有一个动镜在实验中运动，不 易磨损。
聚丙烯腈的红外光谱
聚丙烯腈的红外光谱聚丙烯腈是一种高分子化合物，它在红外光谱中表现出独特的光谱特征。
红外光谱是通过测量样品与红外光的交互作用来研究化合物结构的一种非破坏性分析方法。
本文将介绍聚丙烯腈在红外光谱中的特征及其在化学研究和实际应用中的意义。
聚丙烯腈的红外光谱呈现出多个谱峰，其位置和强度可以用于表征分子中的不同化学官能团。
在聚丙烯腈的红外光谱中，最常见的化学官能团为氰基（C≡N）和甲基（CH3），它们在不同波数处产生了不同的吸收峰。
氰基的吸收峰通常出现在2200-2300 cm-1区域，这是由于氰基的三键振动引起的。
在红外光谱中，氰基的振动频率特别高，因此可以用来检测具有氰基官能团的化合物。
除了氰基和甲基之外，聚丙烯腈的红外光谱中还可以观察到一些其他化学官能团的吸收峰，如亚胺基（C=O）、芳香环（Ar-H）和亚胺基的伸缩振动（C-N）。
通过观察这些吸收峰的位置和强度，可以进一步确定聚丙烯腈分子中的不同官能团及其相对含量。
聚丙烯腈在红外光谱中的特征对于其在化学研究和实际应用中的意义非常重要。
在纺织工业中，聚丙烯腈是一种常用的原料，用于生产合成纤维。
在聚合物材料的制备过程中，红外光谱可以用于检测反应产物的结构和纯度，以及确定合成过程中可能存在的化学反应。
聚丙烯腈的红外光谱还可以用于检测化学反应或材料中可能存在的缺陷。
如果聚合反应不完全，会导致产物中存在未反应的单体，这些单体通常也会在红外光谱中表现出特征吸收峰。
通过对这些吸收峰的分析，可以确定反应的完整性，并指导进一步的合成步骤。
聚丙烯腈的红外光谱对于确定其分子结构和化学官能团的存在非常重要，对于化学研究和工业生产都具有广泛的应用价值。
聚丙烯腈在红外光谱中的特征还可以用于确定其性质和应用。
在高分子材料中，聚丙烯腈可以被用作制备纤维、薄膜和聚合物膜等材料的原料。
通过对聚丙烯腈的红外光谱进行分析，可以确定其分子量、分子结构和官能团的种类和含量等信息，以指导材料选择和制备步骤的优化。
红外光谱实验报告
红外光谱实验报告1.基本原理1.1概述红外光谱法⼜称“红外分光光度分析法”。
简称“IR”，是分⼦吸收光谱的⼀种。
它利⽤物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进⾏结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的⼀法。
被测物质的分⼦在红外线照射下，只吸收与其分⼦振动、转动频率相⼀致的红外光谱。
对红外光谱进⾏剖析，可对物质进⾏定性分析。
化合物分⼦中存在着许多原⼦团，各原⼦团被激发后，都会产⽣特征振动，其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上。
据此可鉴定化合物中各种原⼦团，也可进⾏定量分析。
1.2⽅法原理1.2.1红外光谱产⽣条件每种分⼦都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分⼦进⾏结构分析和鉴定。
红外吸收光谱是由分⼦不停地作振动和转动运动⽽产⽣的，分⼦振动是指分⼦中各原⼦在平衡位置附近作相对运动，多原⼦分⼦可组成多种振动图形。
当分⼦中各原⼦以同⼀频率、同⼀相位在平衡位置附近作简谐振动时，这种振动⽅式称简正振动（例如伸缩振动和变⾓振动）。
分⼦振动的能量与红外射线的光量⼦能量正好对应，因此当分⼦的振动状态改变时，就可以发射红外光谱，也可以因红外辐射激发分⼦⽽振动⽽产⽣红外吸收光谱。
分⼦的振动和转动的能量不是连续⽽是量⼦化的。
但由于在分⼦的振动跃迁过程中也常常伴随转动跃迁，使振动光谱呈带状。
所以分⼦的红外光谱属带状光谱。
分⼦越⼤，红外谱带也越多总之，要产⽣红外光谱需要具备以下两个条件：a.辐射应绝缘且能满⾜物质产⽣振动跃迁所需要的能量；b.辐射与物质见⼜相互耦合作⽤，分⼦啊在振动过程中必须有瞬间偶极矩的改变。
1.2.2应⽤范围红外光谱对样品的适⽤性相当⼴泛，固态、液态或⽓态样品都能⽤该⽅法进⾏分析，⽆机、有机、⾼分⼦化合物也都可检测。
红外光谱分析可⽤于研究分⼦的结构和化学键，也可以作为表征和鉴别化学物种的⽅法。
红外光谱具有⾼度特征性，可以采⽤与标准化合物的红外光谱对⽐的⽅法来做分析鉴定。
利⽤化学键的特征波数来鉴别化合物的类型，并可⽤于定量测定。
红外光谱法在高分子材料分析中的应用
红外光谱法在高分子材料分析中的应用红外光谱法是一种常用的分析方法，广泛应用于高分子材料的研究和分析中。
它利用高分子材料中的官能团对红外辐射的吸收特性进行分析，从而得到材料的结构信息和化学组成。
本文将详细介绍红外光谱法在高分子材料分析中的应用。
首先，红外光谱法可以用于高分子材料的结构鉴定。
高分子材料由长链状的分子组成，通常有许多不同类型的基团。
红外光谱法通过检测高分子材料中的官能团的振动吸收来确定其结构。
不同类型的官能团在红外光谱图上有不同的吸收峰，通过对比实验样品和参考标准的红外光谱图，我们可以确定高分子材料中的官能团的种类和存在方式。
例如，羰基(C=O)的伸缩振动位于1700 cm-1附近，羟基(OH)的振动位于3200-3600 cm-1附近。
通过观察这些吸收峰的位置和强度，我们可以推测高分子材料的组成和结构。
其次，红外光谱法可以用于高分子材料的质量分析。
高分子材料在不同制备条件下，其分子结构和化学组成可能会发生变化。
红外光谱法可以定量分析高分子材料中特定官能团的含量，从而确定其质量。
例如，聚乙烯中的羧酸官能团含量可以通过测量其红外吸收峰的强度来确定。
通过定量分析高分子材料中的官能团含量，我们可以评估材料的质量和性能。
此外，红外光谱法还可以用于高分子材料的结构演化研究。
高分子材料在加热、拉伸等外界条件下，其结构和性能也会发生变化。
红外光谱法可以在不同条件下对高分子材料进行原位监测，从而研究其结构演化过程。
例如，通过监测高分子材料中特定官能团的红外吸收峰的位置和强度变化，我们可以了解高分子材料在加热或拉伸过程中发生的结构变化，揭示其结构演化机制。
最后，红外光谱法还可以用于高分子材料的光化学反应研究。
高分子材料往往具有较好的光学性能，能够吸收光能并发生光化学反应。
通过红外光谱法可以监测高分子材料在光照条件下的结构变化，揭示其光化学反应机制。
例如，通过监测高分子材料中特定官能团的红外吸收峰的变化，可以研究高分子材料在光照条件下的裂解、交联等反应过程，为高分子材料的光学应用提供理论依据。
红外实验报告
红外光谱法测定高分子化合物的结构实验报告一、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.掌握用KBr压片法制备固体样品进行红外光谱测定的技术和方法。
3.了解基本且常用的KBr压片制样技术在红外光谱测定中的应用。
4.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。
原子的振动相当于键合原子的键长与键角的周期性改变，相应于振动形式有伸缩振动和弯曲振动。
对于具体的基团与分子振动，其形式和名称有多种多样，对应于每一种振动形式有一种振动频率，其所具有的各种振动形式以及对应的谱带波数。
红外吸收光谱法的原理是当物质受到红外照射时，由于能量小而不足以引起电子的跃迁。
但它能引起分子的振动能级的跃迁。
这种能级跃迁是有选择性地吸收一定波长的红外光。
物质的这种性质表现为物质的吸收光谱。
红外光谱法是利用某些物质对电磁波中的红外光区特定频率的波具有选择性吸收的特性来进行结构分析、定性鉴定和定量测定的一种方法。
红外吸收光谱是在电磁辐射的作用下，分子中原子的振动能级和转动能级发生跃迁时所产生的分子吸收光谱。
由于这种跃迁时振动能级和转动能级的能量差比较小(前者约为1——0．05电子伏特，后者约为0．05——0．0035电子伏特)，因此其吸收光谱的波长均在红外光区(0．78—300微米)内。
高分子材料结构与成分分析的方法有哪些
高分子材料结构与成分分析的方法有哪些篇一：高分子材料分析测试与研究方法复习材料一. 傅里叶红外光谱仪1. 什么是红外光谱图当一束连续变化的各种波长的变动红外光照射样品时，其中一小部分被吸收，吸收的这样一来光能就能量转变为分子的振动能量和转动能量；另一部分光透过，若将需要进行其透过的光用单色器进行色散，就可以得到一谱带。
若以波长或波数为横坐标，以百分吸收率或透光度为纵坐标，把这谱带著记录下来，就给予了该样品的红外吸收光谱图，也有称红外振-转光谱图2. 红外光谱仪基本工作原理用一定频率的红外线聚焦照射被分析的试样，如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线相同就会产生共振，这个基团就吸收同样频率的红外线，把分子吸收的红外线的情况用复述仪器记录下来，便能得到全面反映试样成份特征的光谱，从而推测化合物推测的类型和结构中。
3. 红外光谱产生的条件(1) 应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量；(2) 辐射与物质间有相互偶合作用。
4. 红外光谱图的三要素峰位、峰强和峰形5. 红外光谱样品的制备方法1) 固体样品的制备a. 压片法b. 糊状法:c. 溶液法2) 液体样品的制备a. 液膜法b. 液体吸收池法3) 气态样品的制备: 气态样品一般都灌注于气体池内进行测试4) 特殊样品的制备—薄膜法a. 熔融法b. 热压成膜法c. 溶液制膜法6. 红外对供试样品的要求① 试样纯度应大于98％，或者符合文化娱乐规格，这样才便于与纯化合物的标准光谱比对或商业光谱进行对照，多组份试样应预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱互相交叉，难予解析。
② 试样不应含水（结晶水或游离水）水有红外吸收，与羟基峰干扰，而且会侵蚀吸收池的食盐窗。
所用试样应当经过干燥处理。
③ 试样浓度和厚度要适当以使最强吸收透光度在5～20%之间7. 红外光谱特点1）红外吸收只有振-转跃迁，能量低；2）应用范围广：除单原子分子及单核分子外，几乎所有有机物皆均有红外吸收；3）分子结构更为精细的表征：通过红外光谱的波数位置、波峰数目及强度确定水分子基团、分子结构；4）分析速度快；5）固、液、气态样均可用，且用量少、不破坏样品；6）与色谱等联用（GC-FTIR）蕴含强大的定性功能；7）可以需要进行定量分析；二. 紫外光谱1. 什么是紫外-可见分光光度法？产生的其原因及其特点？紫外-可见分光光度法也称为紫外-可见吸收光谱法，属于分子吸收光谱，是利用某些物质对200-800 nm光谱区辐射的吸收进行分析测定的一种方法。
红外光谱法鉴定聚合物的结构特征
红外光谱法鉴定聚合物的结构特征红外光谱法是一种非常常用的实验方法，用于鉴定和研究聚合物的结构特征。
它基于聚合物分子与红外光之间的相互作用，通过测量吸收红外光的能量来确定聚合物的化学键类型、取代基和分子结构。
本文将详细介绍红外光谱法在鉴定聚合物结构特征方面的原理和应用。
首先，让我们了解一下红外光谱法的原理。
红外光谱法是一种分析物质分子的结构和化学键类型的光谱技术。
红外光谱法利用红外光波长范围内光与物质之间相互作用的原理，通过测量物质对特定波长红外光的吸收来得到红外吸收光谱图。
在红外光谱图中，横坐标表示波数或波长，纵坐标表示吸收率或透射率。
在红外光谱中，具有不同结构和化学键类型的化合物会表现出不同的吸收峰，从而可以通过分析吸收峰的位置、形状和强度来确定聚合物的结构特征。
1.化学键类型：红外光谱法可以确定聚合物中不同类型的化学键，如C-H键、O-H键、C=O键等。
不同类型的化学键对不同波长的红外光有不同的吸收特征峰位，通过分析吸收峰的位置可以确定聚合物中所含有的化学键类型。
2.取代基和官能团：聚合物中的取代基和官能团与共轭结构或特定原子组团之间的相互作用可以通过红外光谱法来鉴定。
不同取代基和官能团对红外光的吸收有特定的峰位和强度，通过分析红外光谱图中的吸收峰可以确定取代基、官能团的存在和位置。
3.分子结构：红外光谱法可以揭示聚合物的分子结构和排列方式。
例如，聚乙烯在红外光谱图中会显示出一个特征峰，对应于C-H键的伸缩振动。
而聚丙烯则会显示出一个峰值，对应于序列式CH3伸缩振动。
通过分析红外吸收光谱图中的这些特征峰，可以确定聚合物的分子结构和排列方式。
红外光谱法在鉴定聚合物结构特征方面有广泛的应用。
首先，红外光谱法可以用于聚合物的识别和定性分析。
通过与标准物质的红外光谱图进行比对，可以确定未知聚合物的化学键类型、取代基和官能团，从而确定其结构和组成。
其次，红外光谱法可以用于鉴定聚合物的纯度和变性程度。
聚合物的红外光谱图中通常会表现出由于空间排列和取代基的变化而引起的峰位移或峰强度变化。
红外光谱在高分子材料研究中的应用
2019年15期应用科技科技创新与应用Technology Innovation and Application红外光谱在高分子材料研究中的应用尚建疆1，张帅2，张新慧2，朱小燕1，刘芳1（1.伊犁职业技术学院，新疆伊宁835000；2.伊犁南岗化工有限责任公司，新疆伊宁835001）引言研究高分子材料或聚合物的组成、结构及变化过程，以制备高性能材料，成为目前重要的研究方向。
红外光谱法（IR ）是目前高分子材料研究中一种重要的分析测试方法，具有操作方法简单、技术成熟等特点，能比较直观高效、准确地表征出物质的结构及其变化，因此，己经广泛地应用于高分子材料研究、有机合成、无机化学、化工、生物、医药、环境等领域。
1红外光谱技术红外光谱技术是利用物质分子吸收红外辐射后，产生的振动或转动运动引起偶极矩的变化使分子能级跃迁，相应区域的光被吸收的现象，从而得到红外光波长与透射率的曲线。
红外光谱能够提供丰富的物质结构信息，气体、液体、固体都用检测，并且用量少、分析快、不破坏样品，因此，红外光谱法成为鉴定高分子化合物和测定其分子结构的有效方法之一。
2红外光谱在高分子材料研究中的应用2.1聚合物的分析与鉴别聚合物的种类繁多，红外光谱图复杂，通过解谱并不能得到物质的准确构成，只能推测出物质分子的大致结构以及官能团状况，最后要根据分析结果与标准谱图进行对比才能得到最终结果。
聚乙烯（PE ）结构简单，因而可以能过吸收峰直接确定，如图1。
但是对于复杂聚合就不能仅依靠红外光谱图判断其种类。
如图2，根据苯环-C =C-的弯曲振动、-CH 2-不对称伸缩振动等，只能缩小归属范围，最后与标准谱图对比方能确定该化合物为聚苯乙烯。
2.2聚合物结构及变化的研究通过红外光谱法可以研究聚合物分子链的组成、结构、构型等。
此外，还可以研究聚合物在一定的条件下分子结构发生的变化，如老化、硫化、固化等。
李圆等[1]将丙烯酰胺和淀粉通过接枝共聚形成聚合物凝胶体系。
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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。
原子的振动相当于键合原子的键长与键角的周期性改变，相应于振动形式有伸缩振动和弯曲振动。
对于具体的基团与分子振动，其形式和名称有多种多样，对应于每一种振动形式有一种振动频率，其所具有的各种振动形式以及对应的谱带波数。
红外光谱可以研究分子的结构和化学键，如力常数的测定和分子对称性等，利用红外光谱方法可测定分子的键长和键角，并由此推测分子的立体构型根据所得的力常数可推知化学键的强弱，由简正频率计算热力学函数等分子中的某些基团或化学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定的或只在小波段范围内变化，因此许多有机官能团例如甲基、亚甲基、羰基，氰基，羟基，胺基等等在红外光谱中都有特征吸收，通过红外光谱测定，判定未知样品中存在哪些有
机官能团，这为最终确定未知物的化学结构奠定了基础。
由于分子内和分子间相互作用，有机官能团的特征频率会由于官能团所处的化学环境不同而发生微细变化，这为研究表征分子内、分子间相互作用创造了条件。
分子在低波数区的许多简正振动往往涉及分子中全部原子，不同的分子的振动方式彼此不同，这使得红外光谱具有像指纹一样高度的特征性，称为指纹区利用这一特点，人们采集了成千上万种已知化合物的红外光谱，并把它们存入计算机中，编成红外光谱标准谱图库，只需把测得未知物的红外光谱与标准库中的光谱进行比对，就可以迅速判定未知化合物的成份。
利用红外光谱鉴定化合物的结构，需要熟悉重要的红外光谱区域基团和频率关系。
高分子化合物结构研究中应用最广泛的是中红外区。
三、仪器和试剂
Nicolet6700 型傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、红外灯、玛瑙研钵、除湿机、分析天平、粉末压片机，玛瑙研钵。
仪器介绍：
设备名称：傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）
规格、型号：Nicolet6700
生产厂家：美国赛默-飞世尔有限公司
主要技术指标：
（1）光谱范围：8,000 – 50 cm-1
（2）分辨率：优于 0.6 cm-1，连续可调。
（3）信噪比：优于40000:1
（4）光学部件：镀金反射镜，采用金刚石切削、一次加工成型工艺。
（5）光学台：密封干燥光学台，包括电子式湿度指示及可重复使用的干燥装置。
（6）干涉仪：麦克逊干涉仪，采用光学补偿或动态调整技术。
（7）分束器：双分束器包括中红外KBr 分束器、远红外固体分束器。
（8）检测器：双检测器包括中红外DLATGS 检测器、远红外DLATGS 检测器。
（9）红外软件：中文版软件，包括：红外控制、谱图处理、数据转换、多组分定量等全部。
红外光谱仪分析测试原理：
FTIR 原理框图
四、实验试剂
标准KBr，试样为壳聚糖和PC。
五、实验步骤
1.仪器准备：接通电源，开启总电源开关，预热仪器。
2.溴化钾压片：
a.标准样品压片：用分析天平称取150mg 左右的干燥的KBr 粉末，然后在玛瑙研钵中充
分磨细，最后在10*108Pa 下抽真空压成片透明的薄片，放入仪器中进行测试。
b.待测样品压片：制备溴化钾压片所需的溴化钾和样品的质量比为200：1，所以用分析天平称取和标准样品制备中所称量大约一致的干燥的KBr 粉末，然后再加入1-2mg 试样样品，在玛瑙研钵中充分磨细，同上所述最后在压片机上进行压片，得到一个透明的薄片，放入仪器中进行测试。
3、记录数据和图谱，整理仪器设备和试样。
六、图谱及分析
结果分析：
1、1598.70cm-1和1497.99cm-1是苯环的骨架振动吸收峰。
821.25cm-1和749.36cm-1是苯环上C-H的弯曲振动的特征峰。
2、1352.97cm-1是C-O-C不对称伸缩振动特征峰，1013.34cm-1是C-O-C对称伸缩振动特征峰，1185.47cm-1是C-N-C不对称伸缩振动特征峰，940.14cm-1是恶嗪环特征峰，1230.59cm-1是恶嗪环上CH
振动特征峰，上述五个特征吸收峰的出现说
2
明该物质中存在恶嗪环。
所以初步推断该物质为苯并恶嗪树脂。