聚合物的定性鉴定
聚合物的定性鉴定
聚合物的定性鉴定海洋与生化工程学院应用化学专业姓名：彭福气座号：47 指导老师：林爱琴课程高分子材料试验实训（实验）项目聚合物的定性鉴定时间2015年10月15日下午第5节至第8节实训（实验）地点S411一、实验目的1. 了解聚合物燃烧实验和气味的特殊现象，借以初步辨认各种聚合物。
2. 掌握钠熔法进行简易的元素定性分析鉴别聚合物的方法。
3. 利用聚合物溶解的规律及溶剂选择的原则，了解并掌握溶解度法对常见聚合物的定性分析。
二、基本原理聚合物的鉴别，特别对未知聚合物试样的鉴别颇为复杂。
聚合物往往需要纯化，即使经纯化的聚合物也往往不能用单一的方法进行鉴别。
对于常见的聚合物通常使用红外、质谱、X射线衍射、气相色谱等仪器可以不同程度的进行定性和定量分析，但仪器比较昂贵，且仪器分析法也不是万能的，而对少量的、组成复杂的聚合物样品，这些仪器分析方法往往具有许多局限性，不用化学方法加以验证常常会得出错误的结论。
基于聚合物的特性简单地通过外观、在水中的浮沉、燃烧、溶解性和元素分析的方法进行实验室的鉴别是方便易行的。
1. 根据试样的表观鉴别HDPE、PP、NY-66、NY-6、NY1010质硬，表面光滑。
LDPE、PVF、NY-11质较软，表面光滑，有蜡状感觉。
硬PVC、PMMA表面光滑，无蜡状感觉。
PS质硬，敲打会发出清脆的“打铃声”。
2. 根据试样的透明程度鉴别（1）透明的聚合物聚丙烯酰胺酯类、聚甲基丙烯酸酯类、再生纤维素、纤维素酯类和醚类、聚甲基戊烯类、PC、PS、PVC及其共聚物。
（2）半透明的聚合物尼龙类，PE、PP，缩醛树脂类。
透明性往往与样品的厚薄、结晶性、共聚物某些成分的含量等有关。
如EVA中VC的含量大于15%可以从半透明变为透明；半透明的聚合物在薄时变为透明；加入填料共混后，透明聚合物变为不透明；结晶可使透明聚合物变为半透明。
3. 根据聚合物燃烧实验的火焰及气味鉴别把聚合物通过加热或直接燃烧，通过观察火焰的颜色、气体的气味、燃烧过程产物的状态等，可以获得聚合物的某些信息。
橡胶中橡胶聚合物的定性分析
橡胶中橡胶聚合物的定性分析摘要：在橡胶产品的生产和制备过程中，橡胶聚合物是主要的原材料，其材质与橡胶的性能息息相关。
为了深入探究橡胶产品的具体性能和用途，技术人员需对橡胶制品进行解剖，对橡胶聚合物的定性进行深入的分析，并为橡胶制品的配合情况提供重要的依据。
关键词：橡胶制品、橡胶聚合物；定性前言：在橡胶聚合物的试验分析中，技术人员首先要将高分子的橡胶聚合物逐一裂解成为低分子的气体或液体物质，并在此基础上利用红外对其进行鉴别，这也是迄今为止最为适用的一种鉴别方法，其取得的效果已经得到了业界人士的一致认可。
相比红外鉴别，核磁共振、质谱等鉴别方法虽然能够快速鉴别出橡胶制品中橡胶聚合物的成分，但是在一些技术还未发达的基层地区，尚未得到有效的推广。
1.橡胶与塑料中橡胶聚合物的鉴别1.溶解法不同的橡胶聚合物在不同的溶剂中具备了多样性的溶解性[1]。
在试验室研究中，利用溶解参数来表示各种不同的溶剂与聚合物之间的相互作用力。
在化学领域，溶解被视为溶剂分子与聚合物分子之间的作用力增加了大分子链间距离。
因为除了聚四氟乙烯之外的其他化学分子，都能够有效的溶解在不同的溶剂中[2]。
而对于交联结构的聚合物，在溶解的过程中要对其交联结构进行有机的破坏，而橡胶中的硫化胶也具备此性能。
所以，这种溶解法对于硫化胶的鉴别具有一定的局限性。
而在利用此方法对橡胶聚合物进行鉴别时，所用溶解的分子量越大，其溶解的速度相对较慢。
据研究证实，分子量在100万以上的聚合物，其完全溶解的时间一般在2—3天，并且是在膨胀之后才能够进行溶解操作的。
1.红外光谱法在橡胶聚合物的鉴别工作中，红外光谱法是一种常用的鉴别方法。
凭借操作简便、成本低廉、准确性高的优势，在各地试验机构得到了广泛的应用。
在橡胶制品中，各种不同结构的化合物都具有专属的红外光谱图，在吸收光谱的过程中，每个吸收带都充分反映出该化合物某个原子或分子的特征。
而在红外光谱法的鉴别过程中，某种化合物分子或原子团的震动频率与其分子链的长度及质量有着密切的内在联系。
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。
重量法测定聚合物的原理
重量法测定聚合物的原理
重量法测定聚合物的原理是利用聚合物与溶剂之间的溶解相互作用，通过称量聚合物在不同溶剂环境下的重量变化来辨别和测定聚合物的性质和组成。
具体步骤如下：
1. 首先，将待测聚合物样品称量并记录其重量。
2. 将聚合物加入所选溶剂中，使其完全溶解，并充分搅拌混合，使聚合物均匀分散在溶剂中。
3. 将溶解后的聚合物溶液过滤或离心，以去除可能存在的溶剂中的杂质和未溶聚合物颗粒。
4. 将溶液倒入干燥的皿中，然后放入加热器中进行脱溶剂处理，使溶剂蒸发，只留下干燥的聚合物样品。
5. 完成脱溶剂处理后，将皿中的聚合物样品取出并称重。
6. 通过计算聚合物样品的重量差异，可以得到聚合物在溶剂中的溶解度和溶解度参数，进而推测聚合物的性质和组成。
重量法测定聚合物的原理基于溶解度理论，根据聚合物与溶剂之间的相互作用力以及溶剂对聚合物的溶解能力来推测和测定聚合物的性质。
重量法测定聚合物的优点是操作简单、结果准确可靠，但也存在一些限制，如溶剂选择、皿内的空气流动等因素会影响测定结果。
因此，在进行重量法测定之前，需要对溶剂和实验条件进行合理选择和控制，以确保测定结果的可靠性。
聚合物近代测试及表征DTA、DSC、TG、DTG
2.2.3失重率的计算
根据原始试样用量及各温度区间的失重量， 可以分别计算各温度区间的失重百分率。 失重率计算式如下：失重前的重量与失重后的 重量之差（W0－W1）除以样品重量W0 失重率=（W0－W1）/W0×100%
2.3影响热重曲线的因素 温度的动态特性和天平的平衡特性，使 影响热重曲线（TG曲线）的因素更加 复杂 影响因素可分为三个方面： 仪器方面的影响 操作条件方面的影响 样品方面的影响
DTA和DSC的主要区别：
针对聚合物： DTA：定性测定Tg，Tm等，测定热稳定性， 耐热性，检测氧化反应，聚合反应等其它。 DSC：定量测定：热化学测量△Hm，△He， 比热，动力学，分解，结晶△H聚合反应，
DTA DSC 一般高温炉可达到1500℃以上， 主要优点：热量定量方 对超高温 DTA ，最高 T 可达到 便、分辨率高，灵敏度 2400℃，因此对高温矿物，冶 好。 金等领域应用可采用 DTA 。 缺点：使用温度低（以 而对温度要求不高，而灵敏度 温度补偿型 DSC为例） 要求较高的有机物，高分子及 最高温度只能达725℃ 生物化学领域，DSC则是一种 很有用的技术，正因为如此， DSC发展非常迅速。
试样较好。例如a.空的
（2）样品粒度、形状和装填的影响 颗粒过大的试样会爆裂而造成TG曲线 形状异常。 样品的装填方式对TG有影响，主要是 改变了热传导及质量传递性能。样品 装填越紧密，接触越好，有利于热传 导。
（3）试样性质的影响
试样的比热、导热性和反应热对热重 曲线都有影响
3.4 TG, DTG在高分子科学与工程中应用
TG, DTG 的定量性强，能准确测定物质的变 化速率 近年来在冶金学、漆料及油墨科学、制陶学、 食品工艺学、无机化学、有机化学、生物 化学及地球化学等学科中，热重法都有广 泛的应用。
塑料和橡胶中聚合物辨别方法
塑料和橡胶中聚合物辨别方法塑料和橡胶中聚合物辨别方法：焚烧法、溶解法、红外光谱法、热分解气相色谱法。
1.焚烧法焚烧法即用煤气灯或火柴扑灭试样，而后依据发出的气味及焚烧状态加以判定。
焚烧法有肯定的局限性和缺点，高分子材料中的其他一些组分会影响焚烧特性，如塑料中加有阻燃剂或某些无机填充剂时，材料焚烧的难易会发生显著变更。
深圳铁氟龙2.溶解法不同的聚合物在不同的溶剂中有着各自的溶解特性，聚合物与各种溶剂互相间的溶解能力一般以溶解度参数（S.P.值）示意。
溶解过程可了解为聚合物分子与溶剂分子的引力使大分子链间间隔增大的结果。
线型聚合物，除聚四氟乙烯外，一般都能溶于不同的溶剂中。
交联结构的聚合物，除非溶解过程可以毁坏其交联，否则是不会溶解的，只能在某些溶剂中溶胀。
因而，溶解法对硫化胶的鉴定是有局限性的。
应当注意，聚合物的溶解性与其分子量有很大关系，分子量越大，在溶剂中的溶解速度越慢。
分子量在10万到100万的聚合物须要1~2天赋整个溶解，超越100万，往往须要2~3天，而且在溶解过程中先涌现溶胀景象。
3.红外光谱法红外光谱是测定聚合物化学结构常用的方法，也是对比正确的方法。
各种结构不同的化合物都有它的特性红外接收光谱图。
在接收光谱中，每一接收带都反应了化合物中某一原子或原子团的振动情势。
这些结构的振动频率与其质量的大小及化学键的强度大小有关。
①薄膜法：将聚合物溶于溶剂中，迟缓蒸发溶液除去溶剂制成薄膜，而后测定薄膜的红外接收光谱。
②溴化钾压片法：将1~3毫克的精制聚合物与0.2~1克的溴化钾混杂，用研钵良好粉碎，以压片机加压抑成片后测定其红外接收光谱。
关于弹性体或硬度高的聚合物运用有溶胀作用的溶剂预先使之溶胀，而后再与溴化钾混杂、粉碎、压片。
文章来源：深圳铁氟龙/。
聚合物方法学验证
聚合物方法学验证聚合物检查一般采用凝胶色谱法。
一、色谱条件及系统适用性实验。
参考中国药典及相关质量标准。
例如：分别以流动相A、B为流动相，取0.1m g/m l蓝色葡聚糖2000溶液200μl 进样，理论板数按蓝色葡聚糖2000峰计算不低于700，拖尾因子小于2.0。
在两种流动相系统中蓝色葡聚糖2000峰保留时间的比值应在0.93-1.07之间，对照溶液主峰和供试品溶液中聚合物峰与相应色谱系统中蓝色葡聚糖2000峰的保留时间的比值应在0.93-1.07之间。
另以流动相B为流动相，精密量取对照溶液200μl，连续进样5次，峰面积的相对标准偏差不大于5.0%。
二、空白溶剂分别以流动相A、B为流动相，精密量取溶剂200μl进样，记录色谱图，空白溶剂应无干扰。
三、检测限与定量限一般采用信噪比法。
取对照品，加溶剂稀释至很小浓度，进样，记录图谱，观察信噪比。
信噪比10：1，为定量限；信噪比为3：1，为检测限。
可接受标准：杂质峰与噪音峰信号的强度比应不得小于3。
杂质峰与噪音峰信号的强度比应不得小于10。
四、线性关系试验取对照品，在80％至120％的浓度范围外配制6份浓度不同的供试液，分别测定其主峰的面积，计算相应的含量。
以含量为横坐标（X），峰面积为纵坐标（Y），进行线性回归分析。
注意：最低浓度尽量小，样品溶液中的聚合物峰面积须在线性范围内。
五、精密度1、重复性配制6份相同浓度的供试品溶液，由一个分析人员在尽可能相同的条件下进行测试，所得6份供试液含量的相对标准差应不大于2.0%。
具体操作：一般可取线性关系试验项下中间浓度溶液，连续进样，记录色谱图。
2、供试品进样浓度与聚合物峰面积的相关性:取供试品，配制成浓度在80%～120%的溶液6份，以称样量与峰面积比做响应因子，6个响应因子R S D应不大于2.0%。
3、重现性指不同实验室之间不同分析人员测定结果的精密度。
当分析方法将被法定标准采用时，应进行重现性试验。
常见聚合物的红外光谱
质子的面外伸缩振动，是典型的单取代苯的特征谱带。
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红外吸收光谱分析
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5．肯定法与否定法相结合 在审视一张4．Poly（vinyl acetate）
⑴ 1740cm-1的最强谱带，是羰基伸缩振动的吸收； ⑵ 1240和1020cm-1的两条谱带是PVAc最特征的吸收谱 带，归属与-COOH3，中的-COO-和-O-CH-的伸缩振动； ⑶ 1370cm-1的谱带归属于甲基的变形振动。由于相连 羰基的加强，使得它比亚甲基的变形振动谱带强得多。
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10．Epox ⑴ 830 cm-1谱带是对位取代苯环上两个相邻氢原子 的面外弯曲振动吸收。 ⑵ 915 cm-1谱带是链端环氧基的吸收。
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11．聚甲基硅氧烷 ⑴ 1100 ~ 1000 cm-1区域的谱带是Si—O—Si伸缩振动的吸收。 ⑵ 1260 cm-1和1410 cm-1两条谱带分别是由Si—CH3基团的CH3 对称变形振动和不称变形振动引起的。 ⑶ 800 cm-1谱带是由Si—C伸缩振动和CH3面内摇摆振动产生的。 ⑷ 3000 ~ 2800区域的谱带是甲基C—H的伸缩振动。 ⑸ 510和390 cm-1谱带分别由Si—O—Si和O—Si—CH3弯曲振动 引起的。
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聚合物的定性鉴定
加一小勺硫酸亚铁于1mL试液中，煮沸。如果有硫存在，则会形成硫化铁沉淀。过滤，使溶液冷却，加几滴1.5%的氧化铁溶液，用盐酸酸化至氢氧化铁恰好溶解。如果有氮存在，溶液会慢慢变成蓝绿色，片刻会生成普鲁士蓝沉淀。如果试样中氮含量很少，则产生微绿色溶液，静置儿个小时后才会产生沉淀。如果样品中无氟，溶液仍为黄色。但该试验不能用来检测硝基和氮杂环化合物。反应式如下：
因此，根据聚合物的燃烧的火焰和气味，我们可以推测出聚合物含有的一些官能团、杂元素等等。
2.聚合物密度的鉴别
现象：
聚合物名称
密度
HDPE
>
<
<
<
PP
<
<
<
<
PET
>
>
>
>
PMMA
>
>
>
<
PS
<
<
<
<
LDPE
<
<
<
<
尼龙
<
<
<
<
PVC
<
<
<
<
橡胶
<
<
<
<
结论：聚合物的密度虽然不一，但在利用密度鉴别聚合物时，仅能确定范围，排除一些聚合物，无法准确鉴定。因为有些聚合物密度虽然比水大，但由于其形状、大小、以及表面材质等，也可能使其浮于水面。
紫色
其他验证方法还有
(1)滴一滴试液于银器上，如果有褐色的 斑点形成，说明有硫。
(2)用醋酸酸化试液后，用几滴2mol/L醋酸铅溶液或醋酸铅试纸试验，黑色沉淀生成或试纸变黑表示有硫。
聚合物溶液性质的测定
聚合物溶液性质的测定聚合物溶液性质的测定2011年03月17日聚合物溶液性质的测定3.1粘度法测定聚合物分子量一、实验目的1、测定聚丙烯酰胺的相对分子量；2、掌握用乌氏粘度计测定高聚物分子量的基本原理。
二、实验原理分子量是表征化合物特性的基本参数之一。
但高聚物分子量大小不一，参差不齐，一般在103～107之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。
测定高聚分子量的方法很多，对线型高聚物，各方法适用的范围如表3.1所示。
表3.1 测定高聚分子量相应的分析方法分析测定方法高聚分子量(Mr) 端基分析 <3×104 沸点升高，凝固点降低，等温蒸馏 <3×104 渗透压104～106 光散射 104～107 超离心沉降及扩散 104～107 粘度法 104～107 其中粘度法设备简单，操作方便，有相当好的实验精度，但粘度法不是测分子量的绝对方法，因为此法中所用的特性粘度与分子量的经验方程是要用其它方法来确定的，高聚物不同，溶剂不同，分子量范围不同，就要用不同的经验方程式。
高聚物在稀溶液中的粘度，主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。
高聚物溶液的粘度η表示溶剂分子与溶剂分子之间、高分子与高分子之间和高分子与溶剂分子之间三者内摩擦的综合表现，其值一般比纯溶剂粘度η0大得多。
纯溶剂粘度η0的物理意义为溶剂分子与溶剂分子间的内摩擦表现出来的粘度。
相对于纯溶剂，其溶液粘度增加的分数，称为增比粘度ηsp，即（1）式中ηr称为相对粘度，其物理意义为溶液粘度与纯溶剂粘度的比值。
ηr也是整个溶液的行为，ηsp则意味着已扣除了溶剂分子之间的内摩擦效应。
对于高分子溶液，增比粘度ηsp往往随溶液的浓度C的增加而增加。
为了便于比较，将单位浓度下所显示出的增比粘度，即ηsp/C称为比浓粘度。
为了进一步消除高聚物分子之间的内摩擦效应，必须将溶液浓度无限稀释，使得每个高聚物分子彼此远离，其相互干扰可以忽略不计。
用气相色谱法鉴定分析聚合物、共聚物和混合物的方法
用气相色谱法鉴定分析聚合物、共聚物和混合物的方法 本文综合评述了采用气相色谱法分析鉴定橡胶、合成聚合物、共聚物和混合物的技术。
经验证明，一种毛细管气相色谱法可测定溴烷基甲基丙烯酸酯中的250ppm及甲基丙烯酸甲酯中的50ppm的抗氧化剂TopanolA和O。
这分析采用程序升温毛细管柱HP 10m×0.53mm(内径)在载气流速为16.5ml／min的条件下进行。
乙酸乙酯萃取后以气相色谱电子捕获检测法用于常规同时测定聚表氯醇树脂水溶液中的表氯醇(3-氯 -1,2-环氧丙烷)、3-氯-1,2-丙二醇和1,3-二氯-2-丙醇，这些杂质可在mg／z范围检测限内测定。
有一篇综述介绍了油漆和涂料工业气相色谱法和色谱质谱联用法(GC／MS)的例子。
该评述介绍了有关原材料质量监控、解决生产中的问题及鉴定油漆中聚合物和其他成份的技术和参考文献。
贮于内衬聚乙烯的铝箔／纸板复合包装中的矿泉水样品，在40℃条件下恒温培养，然后将培养过的溶液用吸收法进样通过气相色谱柱来分析矿泉水中的挥发物，用感官检验培养过的溶液中的诸如非天然味、恶心味、霉味、金属味和干枯味等气味的强度。
通过吸入法测出的成份随后经气相色谱／质谱法鉴定为芳香烃和芳香羰基类化合物。
苯乙烯和二聚苯乙烯(相应浓度为13mg／kg，43mg／kg)是用GC／MS鉴定出的、聚苯乙烯牛奶包装物的20种化合物中的主要成份。
用这种平衡液面上空间法测定苯乙烯单体的检测限为o．29mg／kg。
在测定牛奶中苯乙烯和二聚苯乙烯的一个相应方法中，丙酮用以沉淀蛋白质、抽提脂肪和包装材料的残留物。
直接注入这些提取物进行气相色谱分析，苯乙烯和二聚苯乙烯的检出限分别为0.16mg／kg、0.28mg／kg。
感官检测板和气相色谱法曾用于鉴定商业聚乙烯发出的臭味。
Tenax-GC收集管用于收集室温下带臭味的挥发物。
由于具有较低粘度和良好的固化性能，曼尼期碱产品常用于作为环氧树脂的固化剂。
材料现代分析方法实验有机化合物定性鉴定的光谱方法
材料现代分析方法实验有机化合物定性鉴定的光谱方法材料现代分析方法实验主要用于有机化合物的定性鉴定，其中光谱方法是一种常用的分析方法。
光谱方法通过测量样品与光的相互作用，获得样品分子的结构、组成和性质信息。
光谱方法包括红外光谱（IR）、核磁共振光谱（NMR）、质谱（MS）等。
红外光谱是一种通过测量物质对红外辐射的吸收来确定物质结构的方法。
在红外光谱仪中，样品受力作用下的分子转动、振动与辐射之间的能量转换过程中的吸收辐射可被仪器测量到。
不同化学键和官能团在特定波数下具有特征性的振动频率，经过处理可以得到特征峰的位置和强度，从而判断有机化合物的结构。
核磁共振光谱是一种通过测量样品中原子核在磁场中的共振吸收来确定物质结构的方法。
在核磁共振仪中，样品受到磁场作用后，被激发的核磁矢量进行自由进动，并在特定的频率下吸收或发射电磁辐射。
不同原子核具有特定的共振频率，可以通过核磁共振光谱仪测量到。
通过分析核磁共振光谱图谱的峰数、峰位和峰强度，可以确定有机化合物的结构。
质谱是一种通过测量样品中离子的质量和相对丰度来确定物质的结构的方法。
在质谱仪中，样品中的化合物经过电子轰击、化学离解或其他方法，形成离子，并按照质量大小分离和检测。
质谱图谱显示了离子的相对丰度和相对质量，其中离子的质量与分子的结构有关。
通过分析质谱图谱的峰数、峰位和相对丰度，可以确定有机化合物的结构。
上述光谱方法在材料现代分析方法实验中常常相互结合使用，来对有机化合物进行定性鉴定。
比如，通过红外光谱可以确定有机化合物中的官能团，然后根据核磁共振光谱和质谱等数据来确定官能团的位置和结构。
这些光谱方法具有非侵入性、快速、准确和高灵敏度的特点，使其成为有机化合物分析鉴定的重要工具。
总之，材料现代分析方法实验中的光谱方法可以通过测量样品与光的相互作用来确定有机化合物的结构和组成。
红外光谱、核磁共振光谱和质谱等方法可以相互结合使用，从而实现对有机化合物的定性鉴定。
用气相色谱法鉴定分析聚合物、共聚物和混合物的方法
用气相色谱法鉴定分析聚合物、共聚物和混合物的方法 本文综合评述了采用气相色谱法分析鉴定橡胶、合成聚合物、共聚物和混合物的技术。
经验证明，一种毛细管气相色谱法可测定溴烷基甲基丙烯酸酯中的250ppm及甲基丙烯酸甲酯中的50ppm的抗氧化剂TopanolA和O。
这分析采用程序升温毛细管柱HP 10m×0.53mm(内径)在载气流速为16.5ml／min的条件下进行。
乙酸乙酯萃取后以气相色谱电子捕获检测法用于常规同时测定聚表氯醇树脂水溶液中的表氯醇(3-氯 -1,2-环氧丙烷)、3-氯-1,2-丙二醇和1,3-二氯-2-丙醇，这些杂质可在mg／z范围检测限内测定。
有一篇综述介绍了油漆和涂料工业气相色谱法和色谱质谱联用法(GC／MS)的例子。
该评述介绍了有关原材料质量监控、解决生产中的问题及鉴定油漆中聚合物和其他成份的技术和参考文献。
贮于内衬聚乙烯的铝箔／纸板复合包装中的矿泉水样品，在40℃条件下恒温培养，然后将培养过的溶液用吸收法进样通过气相色谱柱来分析矿泉水中的挥发物，用感官检验培养过的溶液中的诸如非天然味、恶心味、霉味、金属味和干枯味等气味的强度。
通过吸入法测出的成份随后经气相色谱／质谱法鉴定为芳香烃和芳香羰基类化合物。
苯乙烯和二聚苯乙烯(相应浓度为13mg／kg，43mg／kg)是用GC／MS鉴定出的、聚苯乙烯牛奶包装物的20种化合物中的主要成份。
用这种平衡液面上空间法测定苯乙烯单体的检测限为o．29mg／kg。
在测定牛奶中苯乙烯和二聚苯乙烯的一个相应方法中，丙酮用以沉淀蛋白质、抽提脂肪和包装材料的残留物。
直接注入这些提取物进行气相色谱分析，苯乙烯和二聚苯乙烯的检出限分别为0.16mg／kg、0.28mg／kg。
感官检测板和气相色谱法曾用于鉴定商业聚乙烯发出的臭味。
Tenax-GC收集管用于收集室温下带臭味的挥发物。
由于具有较低粘度和良好的固化性能，曼尼期碱产品常用于作为环氧树脂的固化剂。
聚合物检测方法
聚合物检测方法
1. 光谱分析：包括红外光谱（IR）、紫外可见光谱（UV-Vis）、核磁共振光谱（NMR）等。
这些方法可用于确定聚合物的化学结构、官能团、化学键等信息。
2. 分子量测定：通过凝胶渗透色谱（GPC）或质谱法（MS）等技术，可以测定聚合物的分子量分布、平均分子量和分子量分布宽度等参数。
3. 热分析：热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等热分析技术可用于研究聚合物的热稳定性、熔点、玻璃化转变温度、热分解等特性。
4. 显微镜观察：使用光学显微镜或电子显微镜可以观察聚合物的形态、晶体结构、相分离等微观结构信息。
5. 力学性能测试：包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等，用于评估聚合物的力学强度、韧性、弹性等性能。
6. 元素分析：通过元素分析仪可以测定聚合物中各元素的含量，例如碳、氢、氧、氮等元素的比例。
7. 流变性能测试：使用流变仪可以测量聚合物的黏度、弹性、熔体流动等流变学特性。
8. 老化试验：进行加速老化或自然老化试验，以评估聚合物在长期使用或暴露条件下的稳定性和耐久性。
这些方法可以单独或结合使用，根据具体的需求和应用选择合适的检测方法。
聚合物检测有助于评估材料的质量、性能和可靠性，对于材料科学研究、产品开发和质量控制具有重要意义。
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。
热解气相色谱
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一、裂解色谱的特点
1. 快速、灵敏，样品的用量少 裂解色谱的分析周期较短，一般半小时内就可以 完成一次裂解色谱的分析。利用实验室自己制作的聚 合物裂解“指纹”（fingerprint）图谱，往往可以 达到对某些聚合物材料（特别是橡胶制品、涂料等） 快速定性的目的。 气相色谱的检测器灵敏度高，裂解色谱所需要的 样品量极少，样品的一次裂解量一般在微克至毫微克 级。 裂解色谱对那些结构类似的高分子化合物（如同 系物）或聚合物链结构上的微细差别（如立体规整性 上的差异、支化情况等），在经过选择的裂解色谱条 件下都能够很好地从所得的裂解谱图中的差异上反映 出来。 3
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1. 管式炉裂解器 管式炉裂解器又称微反应器（ Microreactor），是一种使 用较早而迄今仍然使用的裂解器。它的裂解室是一石英管， 将石英管置入一小型管状电炉中间，预先恒定炉温至选定 的平衡温度，样品通过球阀，用进样杆送入裂解室裂解。 图7-4是一经改进的管式炉裂解器结构示意图。
图7-4 管式炉裂解器结构示意图 1-球阀 2-进样杆 3-管状电炉 4-热电偶 5-样品舟 6-石英管裂解室
优点
2. 操作方便，分析样品不需要特殊 处理 裂解色谱可用于对处于各种物理状态 和形状的样品进行分析，能给出比较明显的 特征谱图。 聚合物材料中含有的无机填料和少量有 机添加剂（如增塑剂、防老剂等），一般对 分析结果无甚影响，毋需进行繁复的分离纯 化和做其它预处理，即可直接进行进样分析。 对于已固化的热固性树脂、涂料及已硫 化交联的橡胶制品，用裂解色谱分析尤为方 便。
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二、热裂解装置
样品的裂解是在裂解装置中进行的，裂解装置的结构和 性能将直接关系到裂解反应结果的准确度和重现性。 在整个裂解过程中，必须注意以下两个因素： 1. 应使待测的样品均匀受热，迅速达到预定的裂解 温度。 2. 抑制在裂解室中生成的一次裂解产物产生次级反 应。
实验三十五聚合物的定性鉴别 doc
实验三十五聚合物的定性鉴别 doc聚合物是由重复单元组成的高分子化合物，广泛应用于各种领域。
本实验针对不同类型的聚合物，探究其定性鉴别方法。
1. 聚乙烯与聚丙烯的区别聚乙烯和聚丙烯是两种常见的聚合物，它们的结构非常相似，但是在物理和化学性质上存在一些差异。
最直观的区别是聚乙烯呈白色透明或略带蓝色，而聚丙烯呈白色或淡黄色半透明。
化学性质方面，可以通过加热试验来区别两种聚合物。
将样品加热至一定温度，观察它们的熔点。
聚乙烯的熔点较低，在110-130℃之间波动，而聚丙烯则在145-165℃之间熔化。
在实验中，可以使用微波炉进行加热，加热时间大约2-3分钟，聚乙烯会在熔点附近熔化，而聚丙烯则需要更高的温度才能熔化。
聚酰胺是一类高分子聚合物，与之相似的聚合物有聚乙二酰胺和聚氨酯。
而聚乳酸是一种生物可降解聚合物，具有特殊的物理和化学性质。
在实验中，可以通过溶解试验来区分聚酰胺和聚乳酸。
将样品分别放入盛有甲醇和氯仿的试管中，观察其是否溶解。
聚乳酸易于在甲醇中溶解，而聚酰胺则难以溶解；在氯仿中，聚乳酸几乎不溶解，而聚酰胺可以溶解。
聚苯乙烯和聚乙烯醇丙烯酸酯都是高分子化合物，又称为PS和PEVA。
它们在物理和化学性质上都有很大的差异，因此可以通过不同的实验方法进行区分。
可以通过酸碱试验来区分这两种聚合物。
将样品分别放入酸性和碱性的溶液中，观察其是否发生化学反应。
聚苯乙烯会在酸性环境中溶解，但不会发生任何变化；在碱性环境中，它会逐渐分解并释放出氢气。
而聚乙烯醇丙烯酸酯则对酸碱性环境不敏感，不会发生明显反应。
总结：通过以上实验方法，我们可以鉴别不同类型的聚合物。
在实际应用中，需要综合考虑各种因素，如化学性质、物理性质、外观和用途等，进行合理的选择和使用。
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聚合物的定性鉴定————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ聚合物的定性鉴定海洋与生化工程学院应用化学专业姓名:彭福气座号:４7 指导老师:林爱琴课程高分子材料试验实训（实验）项目聚合物的定性鉴定时间201５年10月1５日下午第5节至第８节实训(实验）地点S４11一、实验目的1. 了解聚合物燃烧实验和气味的特殊现象,借以初步辨认各种聚合物。
2. 掌握钠熔法进行简易的元素定性分析鉴别聚合物的方法。
3. 利用聚合物溶解的规律及溶剂选择的原则，了解并掌握溶解度法对常见聚合物的定性分析。
二、基本原理聚合物的鉴别，特别对未知聚合物试样的鉴别颇为复杂。
聚合物往往需要纯化，即使经纯化的聚合物也往往不能用单一的方法进行鉴别。
对于常见的聚合物通常使用红外、质谱、Ｘ射线衍射、气相色谱等仪器可以不同程度的进行定性和定量分析,但仪器比较昂贵,且仪器分析法也不是万能的,而对少量的、组成复杂的聚合物样品,这些仪器分析方法往往具有许多局限性,不用化学方法加以验证常常会得出错误的结论。
基于聚合物的特性简单地通过外观、在水中的浮沉、燃烧、溶解性和元素分析的方法进行实验室的鉴别是方便易行的。
1. 根据试样的表观鉴别HDPE、PＰ、NＹ-66、ＮY-6、NY１01０质硬，表面光滑。
ＬDPＥ、PＶF、ＮY-１１质较软，表面光滑,有蜡状感觉。
硬PVC、PMMA 表面光滑，无蜡状感觉。
PS质硬，敲打会发出清脆的“打铃声”。
２．根据试样的透明程度鉴别（1）透明的聚合物聚丙烯酰胺酯类、聚甲基丙烯酸酯类、再生纤维素、纤维素酯类和醚类、聚甲基戊烯类、PC、PS、PＶC及其共聚物。
（2）半透明的聚合物尼龙类，PE、ＰP，缩醛树脂类。
透明性往往与样品的厚薄、结晶性、共聚物某些成分的含量等有关。
如EVA中VC的含量大于15％可以从半透明变为透明；半透明的聚合物在薄时变为透明;加入填料共混后，透明聚合物变为不透明；结晶可使透明聚合物变为半透明。
3. 根据聚合物燃烧实验的火焰及气味鉴别把聚合物通过加热或直接燃烧,通过观察火焰的颜色、气体的气味、燃烧过程产物的状态等，可以获得聚合物的某些信息。
在受热时，热固性塑料变脆，发热,，但并不软化,而然热塑性塑料则发软,甚至熔融，这是系统鉴别的分界线。
含有N、F、Sｉ的塑料都是不易着火的,或具有自熄性,相反含有S、NO,等塑料极易着火或燃烧。
乙烯、丙烯、异丁烯等的塑料与烷类化合物的结构相似，燃烧特性相同，有苯环或不饱和双键的塑料燃烧时会冒黑烟。
塑料在受热时,会分解成単体或其他结构的小分子化合物，产生特殊的气味，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯分解成单体；聚乙烯、聚丙烯分解成碳数不等的碳氯化合物;聚氯乙烯聚偏一氯乙烯则分解成大量的氯化氢气体,这些现象都可以作为塑料分类及鉴别的依据。
燃烧实验可以使用火柴、酒精灯,下表是一些常见聚合物的燃烧特性。
常见聚合物的燃烧特性表聚合物名称燃烧难易离火后是否熄灭火焰状态变化状态气味PE容易继续燃烧上端黄色，下端蓝色无黑烟熔融滴落石蜡燃烧味PP 有黑烟石油味PET 黄色黑烟微微膨胀，有时开裂苯乙烯味PMMA 浅蓝色顶端白色融化起泡强烈腐蚀花果味PS 橙黄色，黑烟呈炭飞扬软化起泡苯乙烯味PC缓慢燃烧缓慢熄灭黄色，黑烟呈炭飞扬熔融起泡强烈腐蚀花果、蔬菜味尼龙蓝色上端黄色熔融滴落，起泡羊毛指甲烧焦味PVC 难离火即熄黄色，下端绿色白烟软化刺激性酸味４. 根据聚合物的密度来鉴别聚合物的密度差别悬殊,有些密度比水小，浮于水面，有些的密度则为水的2倍,因此可以通过密度的测定来鉴别一些聚合物。
5、钠熔法(１)试液的制备在试管中放入约５0~100ｍg分散均匀的高分子试样和一颗豌豆粒大小的钠（或钾)，小心的在酒精灯加热至金属熔化。
小心的把此灼热的试管放入盛１0~1 5mL蒸馏水的烧杯中,试管将炸裂,反应物溶于水中，未反应的金属钠液会与水反应,用玻璃棒小心搅拌,直至无反应发生。
最后,过滤此接近无色的液体或用移液管吸取液体,使玻璃碎片和炭化残渣留下。
该原始液体称为试液，分成几分供下面的试验使用,反应原理如下：高分子Na、加热→NaCN、NaC1、NaF、NaO3、Na2S、NaCNS(2)氮的测定加一小勺硫酸亚铁于1mL试液中,煮沸。
如果有硫存在,则会形成硫化铁沉淀。
过滤，使溶液冷却，加几滴1.5%的氧化铁溶液,用盐酸酸化至氢氧化铁恰好溶解。
如果有氮存在，溶液会慢慢变成蓝绿色,片刻会生成普鲁士蓝沉淀。
如果试样中氮含量很少，则产生微绿色溶液,静置儿个小时后才会产生沉淀。
如果样品中无氟,溶液仍为黄色。
但该试验不能用来检测硝基和氮杂环化合物。
反应式如下：6NaCN+FeSO4→Na4Fe(CN)6+Na2SO43NaFe(CN)6+4FeCl3→Fe4[Fe(CN)6]3+12NaCl (3）氯的测定取1ｍＬ试液与稀硫酸一起煮沸以除去H2S、HCN等,加入少量相酸银溶液(2g AgNO3)溶于１00mL蒸馏水中)。
若出现白色片状沉淀（A ｇCl),且加入过量氨水后溶解表明有氯；若出现蓝色沉淀，且难溶于过量氨水，表明有溴；若现黄色沉淀,且不容于氨水，表明有碘。
（４）硫的测定取mL。
试液与约1%亚硝基铁氰化钠溶液反应，若出现深紫色表示有硫存在,这个反应非常灵敏，反应式如下：Na2S+Na2Fe(CN)5NO→Na4Fe(CN)5NOS紫色其他验证方法还有(1)滴一滴试液于银器上,如果有褐色的Ag2S斑点形成，说明有硫。
(2)用醋酸酸化试液后,用几滴２moｌ/L醋酸铅溶液或醋酸铅试纸试验，黑色沉淀生成或试纸变黑表示有硫。
三、实验仪器电炉、水浴和油浴各一个，试管10支，烧杯、玻璃棒等。
四、实验步骤１、做已知样品的燃烧试验、溶解度试验，训练基本操作。
２、取两种给定的未知样品，通过观察外观，初测其密度范围，通过燃烧观察火焰颜色及辨别其气味，结合溶解性的试验鉴定其是何种聚合物。
五、实验结论１．聚合物燃烧实验的火焰及气味鉴别现象：聚合物名称燃烧难易离火后是否熄灭火焰状态变化状态气味HDPE 易继续燃烧上黄下蓝,无黑烟熔融滴落石蜡燃烧味PP 易继续上黄下蓝,膨胀，石油燃烧无黑烟开裂味PET 易继续燃烧黄色火焰，有黑烟融化起泡苯乙烯味PMMA 易继续燃烧上淡蓝下白，无烟软化起泡臭味PS 易继续燃烧橙黄火焰，有浓烟融化起泡苯乙烯味LDPE 易继续燃烧上黄下蓝，有白烟软化起泡石蜡燃烧味尼龙缓慢燃烧缓慢燃烧上黄下蓝熔融臭味PVC 难离火即熄上黄下蓝绿，有白烟软化刺激性酸味橡胶易继续燃烧黄色火焰，有浓黑烟软化刺激性焦味结论:①聚合物一般都容易燃烧，但也有一些聚合物由于结构特殊,或者含有阻燃剂等，使得其不易燃烧或燃烧缓慢且容易熄灭;②而聚合物的组成对聚合物燃烧时的火焰颜色和气味影响大，聚合物的烟是由于聚合物的高含碳量引起的,一般有浓黑烟是由于含有芳环，白烟可能是由于含有双键,而刺激性气味一般和N、S、Cl等元素有关。
因此,根据聚合物的燃烧的火焰和气味，我们可以推测出聚合物含有的一些官能团、杂元素等等。
２．聚合物密度的鉴别现象：聚合物名称密度(g/cm3)C2H5OH(0.90)H2O(1.00)NaCl(1.19)MgCl2(1.34)HDPE> < < < PP < < < < PET > > > > PMM> > > <APS < < < < LDPE< < < <尼龙< < < < PVC < < < <橡胶< < < < 结论：聚合物的密度虽然不一,但在利用密度鉴别聚合物时，仅能确定范围,排除一些聚合物,无法准确鉴定。
因为有些聚合物密度虽然比水大,但由于其形状、大小、以及表面材质等,也可能使其浮于水面。
3.聚合物含有元素的鉴别聚合物名称HDPE PP PET PMMA PS LDPE尼龙PVC橡胶所含元素无无无无无无N N Br 聚合物除了其结构本身含有杂元素外，其添加剂如阻燃剂、增塑剂等也可能含有杂元素。
很多聚合物都含有相同的几种元素,因此元素分析只其一部分的样品分类作用,或在配合其他检测方法提供一些结构上的信息。
六、思考题1、溶剂和聚合物之间溶度参数相近就足以保证两者相溶吗?在什么情况下，可应用溶解度参数相近的原则来判别聚合物的溶解性能？如果聚合物和溶剂的溶度参数相近，则聚合物和溶剂分子的作用力较大。
但是溶度参数仅适用于非极性溶质和溶剂的相互混合,严格的说它只适用于非极性或弱极性的无定形高聚物。
因此,虽然溶度参数对许多简单的化合物适用,对于许多聚合物的溶剂选择也有用处，但不符合聚合物例外的情况也是很多的。
2、晶态与非晶态的聚合物溶解过程有何区别？因为非晶态聚合物的分子堆砌比较松散,分子间的相互作用较弱,因此，溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。
而晶态聚合物由于分子排列规整,堆砌紧密，分子间相互作用强，因此,溶剂分子渗入聚合物内部很困难。
所以，通常非晶态聚合物比晶态聚合物容易溶解。