1波谱分析法
波谱分析
波谱分析波谱分析是一种重要的科学技术方法，它在多个领域有着广泛的应用。
本文将为读者介绍波谱分析的原理、方法以及其在不同领域中的应用，希望能够带给读者一些有关波谱分析的基础知识。
波谱分析是一种通过对信号频谱的分析，来研究信号特性的方法。
它主要通过将信号转化为频域来进行分析，以便更好地理解信号的频率成分。
波谱分析通常包括以下步骤：信号采样、转换为频域信号、频域信号分析以及结果展示。
在波谱分析中，最基础的是信号采样。
信号采样即将连续的模拟信号转化为离散的数字信号。
通过采样，我们获得了离散的信号数据，为后续的分析提供了基础。
转换为频域信号是波谱分析的关键步骤。
这一步骤主要通过傅里叶变换来实现，将时域信号转化为频域信号。
傅里叶变换能够将信号分解成一系列频率成分，使得我们能够更加清晰地了解信号的频率特征。
在波谱分析的频域信号分析阶段，我们可以使用不同的方法来对信号进行进一步的分析。
常见的方法包括功率谱分析、相位谱分析、自相关分析等。
功率谱分析可以帮助我们了解信号各个频率成分对总体信号功率的贡献程度，相位谱分析可以揭示信号的相位变化规律，自相关分析则是通过计算信号与其自身的相关性来分析信号的周期性变化。
波谱分析在不同的领域中都有广泛的应用。
在通信领域中，波谱分析可以用于信号传输中的频率选择性衰减的检测和修复；在音频领域中，波谱分析可以用于声音信号的处理和音乐分析；在医学领域中，波谱分析可以用于心电图和脑电图的分析，帮助医生进行诊断和治疗。
此外，波谱分析在材料科学、地震学、天文学等领域也有广泛应用。
在材料科学中，波谱分析可以用于材料结构的研究和分析；在地震学中，波谱分析可以用于地震波的研究和地震活动的监测；在天文学中，波谱分析可以用于星体的研究和宇宙的探索。
总结起来，波谱分析是一种基于信号频谱的分析方法，它通过将信号转化为频域信号来研究信号的特性。
波谱分析包括信号采样、转换为频域信号、频域信号分析以及结果展示等步骤。
波谱分析
2960~2850 cm-1 ，甲基、亚甲基C—H键伸缩振动；
1466、1380 cm-1 ，为C—H键的面内弯曲振动；
726，长链亚甲基面外弯曲振动，（CH2)n中n≥4时出现。
(2) 烯烃 C=C键的伸缩振动吸收峰1680~1600 cm-1，取代基多、 对称性强峰就减弱，共轭使峰增强但频率略降低；
３ 影响紫外光谱的因素
(1) 几个基本概念
生色基：能在某一段光的波长内产生吸收的基团，称 为这一段波长的生色团或生色基，如：C=C、C=O、 NO2等。 助色基：本身在紫外或可见光区没有吸收，当它们连
在双键或共轭体系上时，使吸收向长波方向位移，颜色
加深。如：—OH、—NH2、—Cl等。
红移现象：由于取代基或溶剂的影响使最大吸收峰向
1 2
k(
1 1 ) + m2 m1
键能增大，键长缩短，力常数k增大。
分子的振动方式
①伸缩振动：
对称伸缩
不对称伸缩
②弯曲振动：
面内弯曲
剪式振动
平面摇摆
面外弯曲
非平面摇摆
扭曲振动
每一种振动方式，都有固定的吸收频率。
当E2-E1 = hν时，红外线才能被吸收，因此同一基团
总是在一个特定的范围内产生吸收峰。 红外吸收峰产生的条件 必要条件：辐射光的频率与分子振动的频率相当； 充分条件：必须是能引起分子偶极矩变化的振动。
S3 S2
T2
S1 V3 V2 V1
J3 J1 J3 J1
T1
S 电子能级 1-20 eV V 振动能级 10-2-10eV J 转动能级 10-6-10-3 eV
F
P
S0
双原子分子能级和能级跃迁示意图
波谱解析
第一章绪论1.波谱分析法研究的内容应用UV，IR，NMR，MS进行结构分析UV：分子最外层价电子在不同能级跃迁产生的，取决于分子中含有双键数目，共轭的情况和几何排列。
IR:分子振动-转动光谱，反应出特定的官能团和相关的化学键。
NMR：主要有1H NMR、13C NMR，1H NMR：通过化学位移，偶合常数和共振峰面积积分，表达不同的氢核。
13C NMR：提供碳原子的信息。
MS：由分子离子峰和碎片峰，推断分子的结构，构成元素的种类和分子式。
2.波谱分析的发展GC-MS-COM；HPLC-MS-COM；GC-FTIR-COM；3. 时间安排第一章绪论第二章紫外吸收光谱法3节第三章红外吸收光谱法7节第四章核磁共振波谱法8节第五章质谱法4节第六章四种图谱的综合解析2节第二章紫外光谱第一节概述紫外可见光谱是电子光谱，研究分子中电子能级的跃迁。
其中:10～190 nm：远紫外区(真空紫外区)；190～400 nm：近紫外区，(紫外区)；400～800 nm：可见光区。
有机分子电子能级跃迁与此190～800 nm的紫外-可见光区密切相关。
用紫外光测得的电子光谱称紫外光谱(简称UV)。
第二节紫外光谱基本原理一、紫外吸收光谱的产生在紫外-可见光照射下，引起分子中电子能级的跃迁，产生电子吸收光谱。
在无外界干扰时，分子处于基态的零位振动能级(V o)的几率最大，由电子的基态到激发态的许多振动(或转动)能级都可发生电子能级跃迁，产生一系列波长间隔对应于振动(或转动) 能级间隔的谱线。
电子能级跃迁的同时伴有振动能级和转动能级的跃迁。
由于分子间的相互作用，通常只能看到宽带。
有机分子中的电子吸收光谱为宽带。
不同的跃迁方式，对键强度的影响不同，因而吸收谱带宽度及谱带的对称性也有不同。
二、分子轨道与电子跃迁的类型（一）分子轨道最长见的有σ轨道与π轨道。
（二）电子跃迁的类型以乙醛(CH3CHO)为例，分子中有成键的σ轨道及C=O的π轨道，非键的n轨道，π*、σ*为反键轨道，轨道能级的能量依次为σ*>π*>n>π>σ．有机化合物的价电子包括成键的σ电子、π-电子和非键的n电子。
波谱分析教程
波谱分析教程
波谱分析是一种常用的信号处理技术，用于研究信号的频谱特性。
本教程将向您介绍波谱分析的基本概念、方法和应用。
1. 什么是波谱分析？
波谱分析是通过将信号从时域转换为频域，来研究信号频谱特性的过程。
通过波谱分析，我们可以获取信号的频率成分、频谱强度和相位信息。
2. 傅里叶变换
傅里叶变换是用于将时域信号转换为频域信号的重要数学工具。
傅里叶变换将信号表示为一组正弦和余弦函数的叠加，可以将信号的频谱特性展现出来。
3. 离散傅里叶变换（DFT）
离散傅里叶变换是傅里叶变换在离散数据上的应用。
通过对离散信号进行DFT，我们可以得到信号的离散频谱。
4. 快速傅里叶变换（FFT）
快速傅里叶变换是一种高效的计算离散傅里叶变换的算法。
FFT可以大大提高计算速度，使得波谱分析在实时信号处理中得以广泛应用。
5. 波谱估计方法
波谱估计方法是通过有限的信号样本，估计信号的频谱特性。
常用的波谱估计方法包括周期图法、自相关法、最大熵法等。
6. 应用案例
波谱分析在许多领域都有广泛的应用。
例如，在通信领域，波谱分析常用于频谱分配、信号识别和调制识别等方面。
在振动分析中，波谱分析可以用于检测机械故障、分析材料的动态特性等。
在此教程中，我们将详细介绍如何进行波谱分析，包括信号预处理、傅里叶变换、波谱估计和结果解释。
通过学习本教程，您将掌握波谱分析的基本方法，为更深入的研究和应用打下基础。
波谱分析简介
➢ 紫外吸收光谱 分子中最外层价电子在不同能级轨道上
跃迁而产生的，反映了分子中价电子跃迁时的能量变化与化 合物所含发色基团之间的关系。
-胡罗卜素 咖啡因
几种有机化合的 分子吸收光谱图。
阿斯匹林
丙酮
T(%)
➢ 红外吸收光谱 分子振－转光谱，由分子的振动－转动能 级间的跃迁而产生的。鉴别分子中所含有的特征官能团和化学 建的类型，进而确定化合物分子的化学结构。
红外光谱
转动、自旋跃迁 微波谱、顺磁共振
核自旋跃迁
核磁共振
三、分子不饱和度的计算
在已知分子式的情况下，结构解析的优先步骤之一是求出 不饱和度。
U＝1+ n4 + 1/2(n3-n1 )
n4 、 n3、n1 －分别为4价、 3价、1价原子的个数。
稠环芳烃不饱和度： 例：
U＝4r-s
r－稠环芳烃的环数 s－共用边数
r＝3 s ＝2 U＝4×3－2＝10
C6H6 C2H5NO2
U＝1+6 + 1/2(0-6 ) = 4 U＝1+2 + 1/2(1-5 ) = 1
四、波谱实验样品的准备
波谱测定前需根据样品的来源、性质、纯度、杂质组分不 同以及不同波谱测定目的作样品的准备工作。
1.样品量
（1）首先取决于检测灵敏度。即不同波谱对样品需要的量不 同。MS（10-12g)、 UV(10-6g）、IR、NMR(几毫克）
苯酚的红外光谱
➢ 核磁共振波谱 分子具有核磁矩的原子核1H、13C（或 15N、19F、31P等）在外加磁场中，通过射频电磁波的照射，
吸收一定频率的电磁波能量，由低能级跃迁到高能级，并产 生核磁共振信号。
波谱分析.ppt
紫外光谱中常以吸收带最大的吸收波长λmax 和该波长下的摩尔吸光系数εmax 来表征化合 物的特征吸收，吸收光谱反应了物质分子对 不同紫外光的吸收能力，吸收带的形状以及 λmax εmax 与分子的结构有密切的关系。
紫外吸收光谱是由分子中的价电 子能级跃迁所产生的，在跃迁过 程中，电子能级的跃迁往往伴随 着分子振动能级的跃迁和转动能 级的跃迁，因此电子能级的跃迁 多产生的吸收带由于附加了分子 振动能级和转动能级的跃迁而变 成了较宽的谱带。
• 学习的目的和要求：
1、分子中电子能级及电子跃迁的规律，σ、π、ｎ轨道及σσ*, n- σ*, π- π*, n- π* 跃迁与分子结构的关系，电子跃 迁产生的吸收带波长及其光谱特征。
2、分子结构变化及取代基对吸收光谱的影响，共轭体系对 吸收波长的影响。
3、各类化合物的紫外吸收特征，共轭二烯烃α,β不饱和羰基 化合物及其酰基苯衍生物的Ｋ带波长计算方法。
二 分子轨道与电子跃迁类型 分子轨道
..
CH3CH2O. .H n
电子跃迁类型
电子在不同轨道间跃迁所吸收的光辐射波长不 同。 σ→σ*跃迁所需要的能量最高,吸收波长 最短；n →π*跃迁所需要的能量最低，吸收 波长较长。
(1)σ →σ*跃迁：饱和烃△E = hυ= hc/λ 高能跃迁，大约需780kJ.mol-1的能量，相 当于真空紫外区的波长。 乙烷的σ →σ* ：135nm 环丙烷σ →σ* ：190nm
2、波谱分析法（UV、IR、NMR、MS） 特点：样品微量化，测定速度快，结果准确，重复 性好。 解析方法： ①、与已知纯物质的标准图谱对照。 ②、对比实验法（空白对照、底物对照、设计实 验）。 几种图谱应互相参照，相互补充，能自园其说，不 互相矛盾，才能准确地确定未知物的分子结构。
有机波谱分析总结
有机波谱分析总结有机波谱分析是有机化学中一项重要的分析技术，通过对有机化合物的波谱进行分析，可以确定其结构和功能基团，对于有机合成、药物研发等领域有着广泛的应用。
本文将对有机波谱分析的原理、常见波谱技术和分析方法以及应用进行总结。
一、有机波谱分析原理有机波谱分析主要基于分子中所包含的原子核和电子的转动、振动和电子能级跃迁引起的辐射吸收或发射现象。
通过测量分子在不同频率范围内所吸收或发射的辐射能量，可以得到不同类型的波谱。
有机波谱分析常用的波谱包括红外光谱、质谱、核磁共振谱和紫外可见光谱。
二、常见的有机波谱技术1.红外光谱（IR）：红外光谱是根据有机化合物中的官能团和化学键所具有的振动频率的不同来进行分析的。
通过红外光谱可以确定有机化合物中的官能团，如羧酸、醇、醛等。
红外光谱具有非破坏性、操作简便的特点，广泛应用于有机合成、药物研发等领域。
2.质谱（MS）：质谱是通过对有机化合物中分子离子和碎片离子质量进行测量来分析有机化合物的分子结构。
质谱具有高灵敏度、高分辨率的特点，可以确定分子的组成和相对分子质量，对于有机化合物的鉴定具有重要意义。
3.核磁共振谱（NMR）：核磁共振谱是根据核磁共振现象进行分析的。
通过测量有机化合物中原子核受到外加磁场影响的吸收或发射的辐射能量，可以得到有机化合物中原子核的位置、种类和环境。
核磁共振谱具有高分辨率、非破坏性和无辐射的特点，广泛应用于有机合成、物质鉴定和生物医学研究等领域。
4.紫外可见光谱（UV-Vis）：紫外可见光谱是通过测量有机化合物在紫外可见光区域吸收或发射的辐射能量，以确定有机化合物的电子能级和共轭体系的存在与否。
紫外可见光谱具有高灵敏度和快速测量的特点，常用于有机合成、化学动力学和药物研发等领域。
三、有机波谱分析方法1.结构鉴定法：通过与已知化合物的波谱进行对比，确定未知化合物的结构。
结构鉴定法常用于核磁共振谱和质谱。
2.定量分析法：通过测定化合物在特定波长或波数处的吸光度或吸收峰面积，来确定有机化合物的含量。
1-波谱分析法
的结构，而且还能探索到分子间各种集聚态的结
构构型和构象的状况，对人类所面临的生命科学、
材料科学的发展，是极其重要的。
常见有机波谱
常 见 有 机 波 谱
对有机化合物的结构表征 应用最为广泛的是——
紫外光谱 ( ultraviolet spectroscopy 缩写为UV)
红外光谱 ( infrared spectroscopy
分子运动可分为：
价电子运动
分子内原子在其平衡位置附近的振动
分子本身绕其重心的转动 每种运动状态都属一定的能级，当用光照射时，物质 分子吸收一定能量的光量子，转变为三种不同的运动形 式，引起分子内原子的 电子能级 的变化 振动能级 转动能级
由于分子所吸收的能量是量子化的，即只有
E吸收光子 = ΔE两能级之间
E hv
hc
式中： E 为光量子能量，单位为 J h 为Planck 常数，其量值为 6.63 × 10-34 J s-1
该式表明：分子吸收电磁波，从低能级跃迁到 高能级，其吸收光的频率与吸收能量的关系。由此
可见，与E，v 成反比，即 ↓，ν↑(每秒的振
动次数↑)，E↑。
根据波长的不同，电磁波可划分为几个区域：
属于核磁共振（NMR）研究范畴
由于各种物质分子内部运动状态存在差异，产生的光
谱亦各异，所以利用此对物质可进行结构分析和鉴定
注意： UV光谱、IR光谱、NMR 质谱（MS）
属 不是
吸收光谱 吸收光谱
3、朗勃特——比尔定律
（Lambert——Beer） ——当用一束光（I0）照射溶液时，一部分光（I）通过
称之为
摩尔消光系数，用ε表示
C = 1m
= ε （摩尔吸收系数）
0441核磁共振波谱法1
δ
=（ν
s－ν νo
） r+
δ
r
式中 νs 为样品中磁核的共振频率； νr 为参照物中磁核的共振频率； νo 为仪器的输出频率，MHz； δr 为参照物的化学位移值。
因此也可用氘代溶剂中残留的质子信号作为化学位移参考值。
常用的化学位移参照物是四甲基硅烷（TMS），其优点是化学惰性；单峰；信号处在高
场，与绝大部分样品信号之间不会互相重叠干扰；沸点很低（27℃），容易去除，有利于样 品回收。而对于水溶性样品，常用 3-三甲基硅基丙酸钠-d4（TSP）或 2，2-二甲基-2-硅戊 基-5-磺酸钠（DSS），其化学位移值也非常接近于零。DSS 的缺点是其三个亚甲基质子有时 会干扰被测样品信号，适于用作外参考。
核磁共振信号的另一个特征是它的强度。在合适的实验条件下（见“测定方法”），谱峰 面积或强度正比于引起此信号的质子数，因此可用于测定同一样品中不同质子或其他核的相 对比例，以及在加入内标后进行核磁共振定量分析。
测定方法 在熟悉核磁共振理论的基础上，应多了解样品的性质，并严格遵守操作规程，正确操作 仪器。不正确的样品制备、谱仪调整及参数设置会导致谱图数据的分辨率和灵敏度降低，甚 至给出假峰和错误数据。 通常应用最多的是 1H（质子）核磁共振波谱，其他还包括 19F、31P、13C 核磁共振波谱 以及各种二维谱等。测定前，一般须先将供试品制成合适的溶液。 溶剂选择 合适的溶剂除了对样品有较好的溶解度外，其残留的信号峰应不干扰所分析 样品的信号峰。氘代溶剂同时提供异核锁信号。应尽可能使用高氘代度、高纯度的溶剂，并 注意氘原子会对其他原子信号产生裂分。常用的核磁共振波谱测定用氘代溶剂及其残留质子 信号的化学位移见下表。
实验中按照仪器操作规程设置谱仪参数，如脉冲倾倒角和与之对应的脉冲强度、脉冲间 隔时间、数据采样点（分辨率）、采样时间等。采集足够的 FIDs，由计算机进行数据转换， 调整相位使尽可能得到纯的吸收峰，用参照物校正化学位移值，用输出设备输出谱图。
波谱图的分析原理,方法和典型实例分析
波谱图的剖析原理，办法和典范实例剖析之羊若含玉创作（荆州市神舟纺织有限公司）欧怀林一·波谱图剖析的基起源基本理与办法：1.机械波和牵伸波的概念与盘算办法：⑴．机械波在波谱图中，呈现“烟囱”柱形状，在一个或多个频道上出现.当宽度占据二个频道时称为双柱机械波；超出二个频道以上时称为多柱机械波.⑵．机械波长盘算公式：a.牵伸倍数法：λ＝πDxE.λ-产生机械波的反转展转部件的波长；Dx-产生机械波的反转展转部件的直径；E-输出罗拉（前罗拉）到产生机械波的反转展转部件的牵伸倍数.b.传动比法：λ＝πD1i.λ-产生机械波的反转展转部件的波长；D1-输出罗拉（前罗拉）的直径；i-产生机械波的反转展转部件到输出罗拉（前罗拉）之间的传动比.c.速度法：λ＝V/n.λ-产生机械波的反转展转部件的波长；V-出条速度；n-产生机械波的反转展转部件的转速.下图为典范的机械波波谱图：下面几张图例为前道工序产生的机械波，随后道工序牵伸后其波长变更情况：上图为并条胶辊产生的机械波波谱图.上图为对应的粗纱波谱图.上图为对应的细纱波谱图.⑶．机械波危害程度的评价：当根本波谱上的峰高明出该峰所在波长处根本波谱高度的50%时，会对织物造成不良影响.对于持续两个或者多个机械波，其波峰必须叠加后来评价.机械波产生的疵点绝大多半呈现为纪律性，机械波波峰越高，曲线图上的振幅就越大，疵点在布面体现越显著.⑷．牵伸波在波谱图中，跨越三个或三个以上频道，形成像小山形隆起状的波形.⑸．牵伸波盘算公式：λ＝KELW.E-输出罗拉到产生牵伸波部位的牵伸倍数；LW-纤维的平均长度；K-；气流纺5.0.⑹．牵伸波危害程度的评价：牵伸波波峰越高，曲线图上的振幅就越大，疵点在布面的体现越显著.牵伸波波长不像机械波波长那样根本固定，而在一定规模内摇动，故触发多个频道，形成小山包状的波形.典范的牵伸波波谱图如下：2.波谱仪及各类波形分化的基起源基本理及特点：基于经济性的斟酌，波谱仪对波谱的识别剖析是树立在正弦波的基本上的.而纺纱进程中产生的机械波大多半是不完全遵循正弦纪律摇动的.遵照“傅里叶”公式，任何一个非正弦波都可以分化为多个正弦波，因此，波谱仪可以对这些非正弦波做出傅里叶剖析，并将分化后的各正弦波波长显示在波谱图上.于是，在波谱图上出现了谐波，给我们的剖析带来了艰苦.我们必须从缭乱的波形中找出基波，基波消除后，一系列谐波自然消除.下图为波形分化的示意图：剖析波谱图时，我们必须掌握不合形态波谱图的特点.周期性机械波产生不匀的形态大致有以下5种：⑴．正弦波：形状：为正弦曲线平均过渡.特点：只有基波.产生原因：各类反转展转件（如皮辊，罗拉，锭子等）偏幸或者椭圆及反转展转不服衡等.⑵．对称非正弦波：形状：如三角波.特点：有基波和奇次谐波，无偶次谐波.产生原因：纱线对称性张力不匀，牵伸部件玷辱，跳动等.⑶．不合错误称非正弦波：形状：如锯齿波.特点：基波，奇次，偶次谐波都有，波长逐渐递减.产生原因：纱线不合错误称的张力不匀，传动装置玷辱，罗拉包覆物损伤等.⑷．正负双向脉冲波：特点：基波，奇次，偶次谐波都有，基波波峰低于谐波.产生原因：牵伸部件装置不良，传动带，皮圈缺损或搭接不良，罗拉包覆物局部损坏等.⑸．单偏向脉冲波：特点：基波，奇次，偶次谐波都有，且波幅基底细当.产生原因：皮圈搭接不良，传动带损伤，精梳棉网搭接不良，牵伸箱部件装置不良，针布损伤等.3.剖析波谱图时容易混杂和疏忽的几个问题解答：问题一：关于波长的问题在剖析机械波时，由于波谱图的频道有限，烟囱的波长是一个规模值.比方说：7-8cm是一个频道，在7-8cm这个规模内的所有波长的机械波都将触发这个频道，在这个烟囱上显示.例如：波长7.1cm-波长7.9cm的机械波都邑在这个频道内体现为7-8cm的机械波.如果一个机械波的波长刚好落在两个频道之间或者波长在两个频道之间变更，则两个频道都将被触发（有人曾问：为何并条的单柱机械波到了粗纱成为双柱机械波，则是这个道理）.例如：如果前胶辊的机械波波长刚好是8cm或者在8cm 左右摇动，它将诱发7-8cm,8-10cm这两个频道，形成双柱机械波.这就是为何胶辊机械波有时是单柱，有时是双柱的原因.由于牵伸波波长不像机械波那样固定，所以，相邻的多个频道都将被触发，而形成小山状的形态.问题二：关于波长和疵点长度的问题曾有人问：细纱前胶辊产生了8-10cm机械波，为何丈量粗节的长度不是8-10cm？其实，这是将波长和疵点长度混杂的成果.波长是波峰和波峰（或波谷和波谷）之间的长度.以上面例子为例：波长8-10cm的机械波，我们可以测得相邻两个粗节（或细节）头和头（或尾和尾）之间的长度约8-10cm.而因机械波形成的粗节（或细节）其长度与波长没有关系（与受损状况等有关）.以上面例子为例：细纱前胶辊产生了8-10cm 机械波，粗节的长度大约为1.5cm左右，其粗细程度与波峰的高度成正相关.各工序，各部位产生机械波后，粗细节形态（长度，粗度和概况形态）需要我们在生产中整理积聚经验，以便于对机械波的剖析.问题三：关于“假波”和“谐波”和“隐波”的问题有时我们在波谱图上发明机械波，但剖析时无法按纪律找到对应的缺陷位置，这时候，我们就要确定是否存在“假波”.如果经后道工序无牵伸加工后（比方络筒）消失或经后工序牵伸后，对应部位无机械波，一般可以断定为“假波”.“谐波”是波谱仪进行波谱剖析时分化出来在波谱图上显示波长的假波，它在纱条上是不存在的.“隐波”其特点是本工序波长很短，甚至无法检测出来，只有经由下道工序牵伸后将波长放大才干在波谱图上显现.问题四：关于周期性疵点波长产生变更的问题我们在检测纱条时，特别是粗纱，发明一些在波谱图显示的机械波的波长随卷绕周长（如粗纱直径）的变更而变更，一些技巧人员觉得无可适从.造成这种现象的原因主要是锭子或者锭翼，铜管的偏幸造成机械波波长与卷绕周长一致的周期性机械波.消除这些偏幸，机械波自然消除.问题五：牵伸倍数和振幅对波幅的影响关系牵伸倍数和振幅对波幅的影响关系根本是成正比的关系.例如：细纱在前胶辊偏幸不变的情况下，前胶辊产生的牵伸波的波幅随牵伸倍数的增加而增加，随牵伸倍数的减小而减小；在牵伸倍数不变的情况下，细纱前胶辊产生的牵伸波的波幅随偏幸的增加而增加，随偏幸的减小而减小.问题六：过桥齿轮缺陷的影响过桥齿轮虽然在传动比盘算中不起作用，但如果过桥齿轮出现缺陷，仍然会出现机械波.此时，盘算机械波波长时，应将过桥齿轮看作为主动齿轮来进行盘算.例一：盘算下图细纱牵伸传动部分中70牙缺陷产生的机械波波长：盘算如下：70牙过桥齿轮λ=70/22×66/52×79/25×72/23×114/60×π×25=5958.4mm（过桥牙虽然不影响牵伸倍数，但其产生的缺陷影响机械波，盘算其产生的波长时，将其看为主动齿轮）.问题七：关于可托度的问题为包管测试成果统计上可托，被测波长必须达到25个，不然要延长测试时间以增加试样长度.例如，当测试速度400米/分，测试时间一分钟，试样长度为400米，则波谱图上在16米以内冒出的“烟囱”或“小山”统计上是可托的.当将测试时间延长到五分钟，试样长度达2000m，则在80米以内是可托的.波谱图中的可托区用诟谇相间的竖条状线暗示，而部分未加黑条的区域则可托度下降，不成信的频道在波谱图上不显示.随着试样长度增加，波谱图上出现的可供剖析的频道(台阶)数目也自动增多.因此，不宜以一张波谱图上出现异常现象即急于剖析，而应重复试验3～4次当波谱图上出现同样现象才认为是可托的.二·典范的机械波波谱图剖析：1.胶辊机械波：胶辊不合问题产生的波形及其在波谱图上的表示形式如下：纯粹性胶辊偏幸：其条干不匀曲线图成纪律性正弦曲线，在波谱图上只有主波，无谐波.主波波长等于胶辊的周长.如下图：纯粹性的胶辊正椭圆：其条干不匀曲线图成纪律性正弦曲线，在波谱图上只有主波，无谐波.主波波长等于胶辊的周长的一半.如下图：胶辊椭圆，但非正椭圆（即椭圆与偏幸同时存在）：当胶辊出现椭圆时,大多半情况陪同随偏幸.此时的曲线实质上包含有三个正弦曲线，即波长为胶辊周长的正弦曲线、波长为胶辊椭圆的大弦长的正弦曲线和波长为胶辊椭圆的小弦长的正弦曲线.而波长为胶辊椭圆的大弦长的正弦曲线和波长为胶辊椭圆的小弦长的正弦曲线波长差值一般较小，常在波谱图上难以分辩，表示为同一个频道上，因而会出现波长为лd和接近лd/2的两个机械波.需要说明的是лd/2不是谐波，而是一个自力的波.如下图：胶辊运转中跳动：如果胶辊因有硬块（如胶辊鼓包）、玷辱等原因，在运转的进程中出现跳动的情况，则其在条干不匀曲线图上表示为对称的非正弦周期性曲线.此时的波谱仪会进行剖析和分化，图上会出现基波和奇次谐波，主波波长等于胶辊的周长，但因1/5、1/7谐波波长较短，在波谱图上一般只能显示1/3谐波.由于谐波是波谱仪剖析分化出来而在波谱图上体现的，所以，实际上是不存在的.这就是主波消除后谐波自然消除的原因.胶辊缺损损伤：如果胶辊的纺纱动程内有缺损、沟槽等，其条干不匀曲线图表示为非对称的非正弦周期性曲线，一般表示为锯齿形状.此时的波谱图上会出现基波和偶、奇次谐波，主波波长等于胶辊的周长.但因1/4、1/5、等波谐波长较短，在波谱图上一般只能显示1/2、1/3、谐波.如下图：胶辊其它综合性问题：如:偏幸，椭圆以及损伤等同时产生，这时剖析起来较为艰苦，但只要用心，一个一个方面离开剖析，一般也可以查找到影响因素.2.罗拉机械波：罗拉机械波的剖析与胶辊机械波的剖析一样，在此不再赘述.3.牵伸传动部分的机械波：牵伸传动部分产生的机械波涵盖上述周期性机械波产生不匀的全部五种形态.由于这些齿轮与轴不直接与纱条接触，它们的盘算需要以其驱动的对象（罗拉，胶圈等）为中介.并且由于牵伸传动比的影响，同时其涉及的部件多，机构庞杂程度各别，盘算稍显麻烦，因此，给我们的断定带来一定的艰苦.但我们只要掌握机械波产生不匀的全部五种形态和盘算办法，从繁复的机件中准确找出有缺陷的部件从而消除机械波，也是很简略的事情.下面，我们以一个实例来进行剖析.例二：下图是F1508细纱机纺CJ.曲线图每个小格代表纱的长度为1米，从左到右共80米.工艺设置装备摆设如下：ZK/ZJ92/28，ZE/ZD100/43，ZH/ZM.粗纱的罗拉直径28.5mm，前皮辊直径30mm.盘算断定产生疵点的可能部位.依据波谱图可知道在5米左右处有强周期的机械波的存在.同时有1/2的谐波（1/3谐波波长较小没有显示）.依据不匀曲线图可知在80米内大约有17个谷点.那么依据曲线图盘算波长：80/（17-1）=80/16=5米，这与波谱图提供的信息完全一致.首先检讨是否整台车都有该机械波，如有的话，应该是共性，按通例先查找细纱机械传动部分.依据传动图和上机工艺盘算如下：后罗拉缺陷波长=28/33×ZK/ZD×100/30×ZK/ZJ×80/32×πZE,80,33同轴波长相同= ZE/ZD×100/30×ZK/ZJ×80/32×π盘算成果吻合.因此，应首先先检讨细纱传动部分同轴的ZE、80牙和33牙.在上例波谱图中，如果是个性问题，那就另当别论.×30×（细纱总牵伸倍数），与实际波长也基底细符，应相应的追踪检讨粗纱皮辊.在这个例子中，我们引入了曲线图的概念.曲线图是条干平均度试验中一个异常重要的部分，它包含有大量的为波谱图，CV值或疵点计数部分不克不及提供的信息，经常与波谱图一起接洽起来进行细致剖析.因篇幅原因，不在此阐述.三·典范的牵伸波波谱图剖析剖析牵伸波，即寻找牵伸不当的牵伸区.其办法如下：1.依据所纺纤维的平均长度，盘算各工序（一般从并条到细纱）可能产生的牵伸波的波长；2.依据波谱图上出现的牵伸波的位置大致确定牵伸波的波长规模；3.依据各工序牵伸倍数确定牵伸波的发源地（起始位置）；4.确定牵伸波的位置落后行工艺检讨调剂，消除牵伸波.例三：下图为T/CJ45S(65/35)细纱出现牵伸波的波谱图.盘算如下：纤维的平均长度LW=38×65%+29×mm≈.依据牵伸波盘算公式：λ＝KELW×1×.(E=1),牵伸波主波的波长在9.6cm.因此，确定牵伸波产生在细纱前区.必须说明的一点，剖析牵伸波不克不及机械的套用公式，盘算主波波长只是确定产生牵伸波的一定区域，不然会走进剖析的死胡同.此例体现在前区，但实际上为细纱上下皮圈不良，上下皮圈概况打滑，在后区有松弛弯曲的现象，纤维在牵伸前区牵伸不顺暢所致.××2.75=252.8cm=2.528米，因此可以断定牵伸波产生在细纱中区.为了转变中区对纤维的掌握，我们对钳口隔距，粗纱捻系数，上销压力及位置进行全面调剂，收效不大.最后我们下降前胶辊硬度（由75°降为65°），变换概况处理方法，即增大了前胶辊的握持力，问题得到懂得决.此例体现在后区，但实际通过调剂前胶辊解决了问题.从这点看，牵伸波的产生与握持力和牵伸力的大小与匹配也有相当大的关系.四·几种特殊的机械波剖析：1圈条波：⑴圈条效应波：形成机理：棉条进入条桶时，每圈棉条趋向中心部分一段条子会引起棉条的“翻捻”现象.这部分条子的捻度促使棉条长度变短，暂时引起棉条曲皱，截面增大.随着条桶逐步装满，棉条圈间压力逐步增大，上述捻度获得一个暂时的定型，并保存在条子上.当棉条试样经由条干试验仪时，由于“翻捻”造成的捻回不克不及完全消失，因此，在波谱图上会出现一个波长等于圈条周长的机械波，这就是圈条效应波.当圈条效应波比较严重时，还会出现一连串奇、偶次谐波.如下图：圈条效应波经由粗纱牵伸后消失，属于假波.一般情况下，卷装容量越大，车间相对湿度越高，该假波越容易出现.剖析此波时，必须确定是否是圈条效应波.比方在并条，圈条周长一般在60-70cm，这个波长与并条导条部分缺陷和头并产生的10cm的机械波经由本道并条牵伸后产生的机械波波长异常一致，因此，必须认真区分.断定办法：一是看该波经粗纱牵伸后是否对应存在；二是对棉条进行倒测试.⑵圈条器缺陷产生的圈条波：形成机理：由于圈条部分传动装置缺陷造成的机械波.由于条子与圈条器，底盘之间的牵伸为非约束张力牵伸，故此类疵病显示不显著.只有当缺陷部位问题异常严重时，在波谱图上才干体现.下面我们以两个例子来盘算说明.例四：圈条器反转展转一周产生一次缺陷的波长=2πr(1±1/i).式中：r为圈条半径，i为圈条盘与底盘的传动比.当圈条盘与底盘同向反转展转，上式取“—”，异向反转展转，上式取“+”.例五：底盘反转展转一周产生一次缺陷的波长=2πr(i±1).±取值同上.至于传动部分的故障，按传动比法可以准确盘算.⑶圈条效应波实例剖析：例六：如并条机圈条盘与底盘间转速比i为19.93，转向相同，圈条半径为143mm，则圈条盘一转时圈条轨迹长度即为圈条波长λ.λ=2πr(1—1/i)：2×3.14×143×(1—1/19．93)＝853mm＝0.853m在下图波谱图上表示的0．84m的波长，并伴随λ/2、λ/3、λ/4谐波的机械波为并条圈条效应波.2粗纱捻度效应波：形成机理：粗纱捻度效应波产生于粗纱在加捻时纱条之间的翻转，近似于“搓麻绳”产生的麻花状效果.其波长：λ=10／T t式中：λ一粗纱捻度效应波波长(cm)；T t一粗纱特数制捻度(捻回/10cm).上图为粗纱捻度效应波谱图（粗纱号数750tex，捻系数为110，捻度T t=4.02捻回/10cm）.粗纱捻度效应波经细纱牵伸后完全消失，因此，属于假波.在实际测试中，粗纱前排机械波波幅高于后排，回潮率高的品种机械波波幅较高，粗纱捻度越小的品种越容易出现.3粗纱变周期波：形成机理：该类波随粗纱的卷绕直径变更而变更，形成的原因一是粗纱筒管偏幸跳动造成的真机械波，此类波必须通过消除筒管偏幸及跳动来消除；二是在测试进程中由于测试纱架晃悠造成，此时属于假波，可以通过改正测试办法解决.波长：λ=πd式中：λ一粗纱变周期波波长(cm)；d粗纱实际卷绕（或退绕）直径(cm).4隐波：形成机理：由于罗拉发抖、扭振、齿轮全磨损、齿轮装置不良等原因造成罗拉头齿轮每转一齿产生一个脉冲.其特点是本工序波长很短，甚至无法检测出来，只有经由下道工序牵伸后将波长放大才干在波谱图上显现.由于隐波而导致的突发性纱疵危害性极大，易造成大面积坯布降等，且隐波波长和后道工序产生的波长相近，因此往往被误以为是后道工序存在问题而引起的机械波从而产生误判.容易产生隐波的工序是粗纱，尤其是粗纱机罗拉扭振产生频率较高，多半是由于齿轮装置不良，齿轮磨损间隙过大，罗拉材质欠好，纤维性能变更造成牵伸力过大，牵伸工艺不合理等原因造成.本工序隐波波长盘算公式：λ0=πDi/z式中：λ0一机械波波长(cm)；D一输出部件(前罗拉)的直径(cm)；i一输出前罗拉至振动罗拉传动比；z一振动罗拉轴头齿轮齿数.隐波经下道工序放大后的波长λ=λ0 E式中：λ0一本工序隐波波长(cm)；λ一反应在下道工序的波长(cm)；E一下工序总牵伸倍数.粗纱罗拉扭振造成的细纱波谱图，曲线图如下：5精梳搭接波：形成机理：搭接波是由于搭接进程中上一个纤维束的尾端与下一个纤维束的头端结应时产生的粗节或细节形成的.在以往的说明书或有关资料上，都没有把这个问题作深入研究与说明.比方说，说明书上大多半都是说：搭接波波长在30-70cm，通过调剂搭接长度可以减轻或根本消除.至于怎样产生，波长如何盘算，和哪些因素相关等没有说明.因此，往往会给我们造成很大误区.搭接波波谱图如下：这个问题的正确思路是：一个钳次产生一次分别联合，如果有“搭接波”，将每个钳次产生一次.其波长=输出长度÷产生次数.按上述思路，推导如下：∵搭接波波长=出条速度（米/分）÷钳次（钳次/分）=每钳次输出长度（米/钳次）每钳次输出长度=每钳次分别罗拉有效输出长度×分别罗拉到压辊之间的牵伸倍数∴搭接波波长=出条速度÷钳次=每钳次输出长度=每钳次分别罗拉有效输出长度×分别罗拉到压辊之间的牵伸倍数∴搭接波波长=分别罗拉有效输出长度×分别罗拉-出条罗拉之间的牵伸倍数从上面的推导可以看出，搭接波波长与精梳机的有效输出长度有关，而与搭接长度和纤维长度无关.搭接长度产生搭接波的机理一是冲击造成的弯钩；二是接合长度不当对条子粗细的影响.而纤维长度影响搭接长度.可以说：搭接长度和纤维长度是造成搭接波的诱因.而波长的盘算应该遵循上面的公式.我们可以从下图中进一步懂得.上图为分别联合示意图.G：联合长度；S：有效输出长度；L：分别纤维丛长度.从上图可以清晰的看出：波峰与波峰或者波谷与波谷的长度=有效输出长度.因此，搭接波的波长与有效输出长度成正比.与搭接长度无关.搭接长度长，即G/S值越大，在不造成弯钩的情况下，其粗细节的变更最小，越不容易产生搭接波；有效输出长度越小，即G/S值越大，越不容易产生搭接波.因此：在不产生弯钩的前提下，加大搭接长度，有利于条干平均度；减小输出长度，有利于条干平均度.G/S在这里称为接合率.6张力效应波：形成机理：在细纱或筒子一个卷绕动程中，纺纱张力（或络纱张力）呈现周期性变更，使得纱线承受的张力也呈现周期性变更.如果纱线的弹性伸长比较大，如氨纶包芯纱，当纱线进入条干仪测试时，仪器为了包管测试成果的准确性，在纱线进入丈量槽之前都要加一个预张力，以包管纱线在丈量槽内不发抖.对于通例纱来讲，通例的张力足够用了.但是对于氨纶包芯纱来讲，由于氨纶丝的张力的存在，在通例的张力下，它将产生收缩，并且收缩的程度随张力而变.这时纱的实际“质量”就会随氨纶丝的收缩程度而变，这样就会导致条干测试中产生纪律性的不匀.条干仪此时显示的张力效应波波长：对于细纱=细纱钢领板一个动程的卷绕长度.对于络筒=筒子一个往复的卷绕长度.下图即为氨纶包芯纱细纱波谱图.图中9米的机械波为张力效应波，4.5米为谐波.细纱张力效应波可以通过加重钢丝圈得到缓解，经由络筒后一般会自行消除.络筒张力效应波，一般经由二次络筒后也可以消除.属于假波领域.7同步齿形带：我们在盘算机械波波长时，对梳棉和精梳的钳次波，用速度法就便利许多；对牵伸区罗拉，皮辊，用牵伸倍数法很简练；对传动齿轮，中间轴等使用传动比法是较好的选择.随着大量的使用同步齿形带，对同步齿形带造成的机械波就不克不及完全用上述办法来解决.同步带造成的机械波有许多种，剖析时应区别看待.大致如下：①.缺单齿；②.持续缺齿；③.疏散缺齿；④.卡花玷辱（又可以分为多种）；⑤.张力轮缺陷等.但我们只要找出纪律，就可以得出正确的结论.比方：缺单齿时，齿形带每转一圈，产生一次冲击，此时齿形带传动的轴或罗拉转过的圈数=齿形带总齿数-1/齿形带传动的轴或罗拉头齿数.这样就可以盘算出缺陷的波长.8中罗拉及皮圈：①．中罗拉扭振造成的的机械波前面已经说明，不再阐述；②．中罗拉疵病（如弯曲偏幸，玷辱，齿轮磨损）造成的机械波，其波长=π(D+2H)E.式中：D为中罗拉直径，H为下皮圈厚度，E为前区牵伸倍数；③.皮圈疵病（如皮圈损伤，接头不良等）造成的机械波，其波长=πdE.式中：d为皮圈直径，E为前区牵伸倍数.参考文献：。
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波谱分析现代波谱分析现代波谱分析摘要：1、引言早在19世纪50年代，人们就开始应用目视比色法。
19世纪末就已经开始了红外和紫外光谱测定，进入20世纪，随着科学技术的发展，仪器性能大大提高，实验方法不断改进和革新，特别是计算机的应用，使波谱法得到了突飞猛进的发展。
近年来，新应用以及新方法不断涌现。
波谱分析主要是以光学理论为基础，以物质与光相互作用为条件，建立物质分子结构与电磁辐射之间的相互关系，进行物质分子几何异构、立体异构、构象异构和分子结构分析和鉴定的方法。
波谱法主要包括红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱，简称为四谱。
除此之外还包含有拉曼光谱、荧光光谱、旋光光谱和圆二色光谱、顺磁共振谱。
波谱法的种类也越来越多。
由于波谱分析法具有快速、灵敏、准确、重现性好等优点，使其应用范围广泛，涉及到化学、化工、材料科学、医学、生命科学、环保、食品安全等领域。
2、波谱分析进展从19世纪中期至现在，波谱分析经历了一个漫长的发展过程。
进入20世纪的计算机时代后，波谱分析得到了飞跃的发展，不断地完善和创新，在方法、原理、一起设备以及应用上都在突飞猛进。
2、1、四谱四谱是现代波谱分析中最主要也是最重要的四种基本分析方法。
四谱的发展直接决定了现代波谱的发展。
在经历了漫长的发展之后四谱的发展以及应用已渐成熟，也使波谱分析在化学分析中有了举足轻重的地位。
2、1、1、紫外-可见光谱现代波谱分析20世纪30年代，光电效应应用于光强度的控制产生第一台分光光度计并由于单色器材料的改进，是这种古老的分析方法由可见光区扩展到紫外光区和红外光区。
紫外光谱具有灵敏度和准确度高，应用广泛，对大部分有机物和很多金属及非金属及其化合物都能进行定性、定量分析，且仪器的价格便宜，操作简单、快速，易于普及推广，所以至今它仍是有机化合物结构鉴定的重要工具。
近年来，由于采用了先进的分光、检测及计算机技术，使仪器的性能得到极大的提高，加上各种方法的不断创新与改善，使紫外光谱法成为含发色团化合物的结构鉴定、定性和定量分析不可或缺的方法之一。
波谱法的名词解释
波谱法的名词解释波谱法是一种用于分析物质的方法，它通过观察和研究物质产生的特定光谱，从而获得该物质的一些重要信息。
波谱法广泛应用于物理、化学、天文学等领域，是现代科学研究的重要工具之一。
一、波谱法的基本原理波谱法的基本原理是基于物质与光的相互作用。
当光通过物质时，物质会吸收、散射或发射特定波长的光，从而产生独特的光谱图案。
光谱图是在不同波长下测量光的强度，从而得到与物质相互作用的信息。
二、波谱法的应用1. 光谱学光谱学是波谱法最常见的应用之一。
通过研究物质吸收、散射或发射的光谱，可以了解物质的组成、结构和性质。
光谱学广泛应用于化学分析、材料科学、天文学等领域。
2. 核磁共振波谱核磁共振波谱是一种利用原子核自旋之间相互作用的波谱法。
它能够提供有关化合物结构、分子动力学和化学反应机制等方面的信息。
核磁共振波谱广泛应用于有机化学、药物研究和生物医学等领域。
3. 质谱质谱是利用质谱仪对物质进行分析和识别的波谱法。
它通过测量物质中不同质荷比的离子信号，得到有关物质的结构和组成的信息。
质谱广泛应用于生化分析、环境监测和新药开发等领域。
4. 红外光谱红外光谱是一种研究物质分子振动和转动的波谱法。
它通过测量物质吸收红外辐射的光谱，了解物质中不同化学键和官能团的存在。
红外光谱广泛应用于化学合成、食品检测和环境分析等领域。
5. 拉曼光谱拉曼光谱是一种研究物质分子振动和旋转的波谱法。
它通过测量物质散射光的频移，揭示物质的化学结构和特性。
拉曼光谱广泛应用于材料科学、生物医学和环境分析等领域。
三、波谱法的发展与挑战波谱法的发展经历了漫长的历史，从早期的光谱学研究到现代的多种波谱技术应用。
随着科学技术的不断进步，波谱法的灵敏度、分辨率和应用范围得到了显著提高。
然而，波谱法也面临一些挑战。
首先，某些物质的光谱特征较为复杂，需要更高级、精确的波谱技术进行分析。
其次，波谱法在实际应用中需要考虑到仪器误差、数据处理和标准校准等问题。
波谱分析知识点
波谱分析(spectra analysis)波谱分析的内涵与外延：定义：利用特定的仪器，测试化合物的多种特征波谱图，通过分析推断化合物的分子结构。
特定的仪器：紫外，红外，核磁，质谱，（X-射线，圆二色谱等）特征波谱图: 四大谱；X-射线单晶衍射，圆二色谱等化合物：一般为纯的有机化合物分子结构：分子中原子的连接顺序、位置；构象，空间结构仪器分析（定量），波谱分析（定性）综合性、交叉科学（化学、物理、数学、自动化、计算机）作用：波谱解析理论原理是物理学，主要应用于化学领域（天然产物化学和中药化学、有机化学、药物化学等），在药物、化工，石油，食品及其它工业部门有着广泛的应用；分析的主要对象是有机化合物。
第一章紫外光谱（ultraviolet spectra,UV)一、电磁波的基本性质和分类1、波粒二象性光的三要素：波长（λ），速度（c），频率 (v)电磁波的波动性电磁波的粒子性光速 c：c=3.0×10^10 cm/s 波长λ ：电磁波相邻波峰间的距离。
用nm,μm,cm,m 等表示频率v：v=c/ λ，用 Hz 表示。
光子具有能量，其能量大小由下式决定：E = hν = hc/λ (式中E为光子的能量，h为普朗克常数，其值为6.624× 10-34j.s )2、分子的能量组成（能级图）E 分子= E平＋ E转＋ E振＋E电子能量大小： E转< E振< E电子X-射线衍射紫外－可见光谱红外光谱微波吸收谱核磁共振谱内层电子能级跃迁外层电子分子振动与转动分子转动电子自旋核自旋X-射线远紫外近紫外可见近红外中红外远红外微波无线电波0.1~1nm 4~200nm 200~400nm400~800nm0.8~2.5um25~400um0.04~25cm25~1000cm 紫外光谱远紫外（4～200nm）：又叫真空紫外区近紫外（200～400nm）：又叫石英紫外区，最为常用。
电子跃迁类型的影响σ→σ*跃迁：150nm左右，真空紫外区n→σ*跃迁：一般小于200nm 弱吸收，ε约100π→π*跃迁：160～180nm（孤立双键），>200nm (共轭双键）强吸收，ε约104n→π*跃迁：200～400nm 弱吸收，ε约1002.3.表示方法和常用术语发色团：广义上讲，是分子中能吸收紫外光或可见光的结构系统。
第一核磁共振波谱分析法
布不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少；
第十三页，编辑于星期二：十九点 十二分。
(3)Ｉ＝1/2的原子核
1H，13C，19F，31P
= [（ 样 - TMS) / 0 ] ×106 ν0影响δ的测量值。
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二、影响化学位移的因素
factors influenced chemical shift
（1）电负性、氢键--去屏蔽效应
与H核相连元素的电负性越强，吸电子作用越强， 价电子偏离H核，屏蔽作用减弱，信号峰在低场出现。
原子核可看作核电荷均
匀分布的球体，并象陀螺一
样自旋，有磁矩产生，是核
磁共振研究的主要对象， C，H也是有机化合物的主要 组成元素。
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磁性核在外磁场中的行为
拉莫尔进动
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当置于外加磁场H0中时，相对于外磁场，可以有（2I+1）种自旋 取向：I=1/2的核，两种取向（两个能级）： (1)与外磁场平行，能量低，磁量子数ｍ＝＋1/2 (2)与外磁场相反，能量高，磁量子数ｍ＝－1/2
推导条件： 理想化的、裸露的氢核 , 产生单一的吸收峰；
目前，常用的原子核有：1H、11B、13C、17O、19F、31P。
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屏蔽作用，使氢核实际受到的外磁场作用减小：
H=（1- ）H0 ：屏蔽常数。 越大，屏蔽效应越大。
波谱分析法课件
4、了解UV光谱测定有机化合物结构的方法。
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教学重点 1、 电子跃迁的类型 2、 吸收带 3、 三类化合物的吸收波长λmax的计算
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第一章
紫外吸收光谱法
Ultraviolet Absorption Spectroscopy（UV）
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二、波谱分析法的地位与优点
它已成为有机结构分析最常使用的有效手段。 现代有机分析的两大支柱：
1、色谱分析法（有机成分分析） 优点：具有高效的分离能力。
将复杂有机化合物分离成单一纯组分， 从而为波谱分析法提供纯样品。 2、波谱分析法（有机结构分析） 优点：快速（测定速度快） 准确（谱图解析的结果准确，重复性好） 微量（样品微量化）
4、MS 产生：高速电子流轰击有机化合物的气态分子 →m/e粒子→在外加磁场和电场的作用下 →分离出不同m/e粒子→MS图（碎片离子）
用途：结合分子断裂过程的机理→拼凑化合物 分子结构，确定分子量。
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四、UV、IR、NMR、MS四种方法比较 1、价格： NMR＞ MS＞IR＞UV 2、测试技能： NMR ＞MS ＞IR＞UV 3、灵敏度： MS＞UV＞IR＞NMR 4、提供信息：NMR＞MS＞IR＞UV 5、所需知识：NMR＞MS＞IR＞UV
波谱分析法
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应用化学教研室 2009.3
教材及参考书
1、 教材
邓芹英等,<<波谱分析教程>>,科学出版社.
2、参考书
苏克曼, <<波谱解析法>>, 华东理工大学出版社. 于世林, <<波谱分析法>>, 重庆大学出版社. 李润卿, <<有机结构波谱分析>>, 天津大学出版社. 常建华, <<波谱原理及解析>>, 科学出版社. 张华, <<现代有机波谱分析>>, 化学工业出版社.
波谱图的分析原理,方法和典型实例分析
波谱图的分析原理，方法和典型实例分析（荆州市神舟纺织有限公司）欧怀林一·波谱图分析的基本原理与方法：1.机械波和牵伸波的概念与计算方法：⑴．机械波在波谱图中，呈现“烟囱”柱形状，在一个或多个频道上出现。
当宽度占据二个频道时称为双柱机械波；超过二个频道以上时称为多柱机械波。
⑵．机械波长计算公式：a.牵伸倍数法：λ＝πDxE。
λ-产生机械波的回转部件的波长；Dx-产生机械波的回转部件的直径；E-输出罗拉（前罗拉）到产生机械波的回转部件的牵伸倍数。
b.传动比法：λ＝πD1i。
λ-产生机械波的回转部件的波长；D1-输出罗拉（前罗拉）的直径；i-产生机械波的回转部件到输出罗拉（前罗拉）之间的传动比。
c.速度法：λ＝V/n。
λ-产生机械波的回转部件的波长；V-出条速度；n-产生机械波的回转部件的转速。
下图为典型的机械波波谱图：下面几张图例为前道工序产生的机械波，随后道工序牵伸后其波长变化情况：上图为并条胶辊产生的机械波波谱图。
上图为对应的粗纱波谱图。
上图为对应的细纱波谱图。
⑶．机械波危害程度的评价：当基本波谱上的峰高超过该峰所在波长处基本波谱高度的50%时，会对织物造成不良影响。
对于连续两个或者多个机械波，其波峰必须叠加后来评价。
机械波产生的疵点绝大多数呈现为规律性，机械波波峰越高，曲线图上的振幅就越大，疵点在布面体现越明显。
⑷．牵伸波在波谱图中，跨越三个或三个以上频道，形成像小山形隆起状的波形。
⑸．牵伸波计算公式：λ＝KEL W。
E-输出罗拉到产生牵伸波部位的牵伸倍数；L W-纤维的平均长度；K-常数，细纱2.75；粗纱3.5；并条4.0；精梳条4.0；气流纺5.0。
⑹．牵伸波危害程度的评价：牵伸波波峰越高，曲线图上的振幅就越大，疵点在布面的体现越明显。
牵伸波波长不像机械波波长那样基本固定，而在一定范围内波动，故触发多个频道，形成小山包状的波形。
典型的牵伸波波谱图如下：2.波谱仪及各种波形分解的基本原理及特点：基于经济性的考虑，波谱仪对波谱的识别分析是建立在正弦波的基础上的。
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• 红外吸收光谱法（IR：Infrared Spectrometry)
Absorption
• 一种分子振动一转动光谱，它是由分子的振动转动能级间的跃迁而产生的。只要组成分子的 原子质量不同或化学键性质不同或几何构型不 同，都会得到不同的IR谱图。因此可由IR谱图
中特征吸收带的位置，鉴别分子中所含有的特
波谱分析法，主编：于世林等
重庆大学出版社 主要参考书:
； 主审：梁晓天；
1、波谱原理及解析，常建华，董绮功等主编， 科学出版社(第三版，53元)； 2、基础有机化学，邢其毅，徐瑞秋等主编，高等教育 出版社 3、谱学导论，范康年主编，高等教用UV、IR、NMR和MS等分析仪鉴定化 合物结构的分析方法。 紫外吸收光谱（UV： Ultraviolet Absorption Spectrometry) 分子中最外层价电子在不同能级轨道上跃迁而产生， 它反映了分子中价电子跃迁(量子力学体系状态发生跳跃式变化的过程)时 的能量变化与化合物发色基团之间的关系。UV主要提 供分子内共轭体系的结构信息。
• 由各碎片离子的质荷比数值和相对丰度，结合分子
断裂过程的机理，可推断被测物质的分子结构和分
子量。
• 经典的有机定性分析方法：元素分析（C、H、 N、O、S、Cl等）、熔点、沸点、折光率、 特征官能团的显色反应等。 • 有机结构分析中的两种主要分析方法： • 1、色谱分析法： • 气相色谱法（GC） ( 惰气为载气)
•
•
高效液相色谱法（HPLC）
薄层色谱法（TLC）
• 复杂的有机混合物，经过色谱分离可得单一 的纯检测组分，为进一步的分析提供纯组分：
• ①、GC-MS色(气)质联用仪
• ②、HPLC-MS色(液)质联用仪
• ③、GC-IR气红联用仪
• ④、GC-NMR气相核磁联用仪
• 柱色谱、制备色谱、薄层色谱分离出纯组分， 为UV、IR、NMR、MS提供纯样品。
征官能团和化学键的类型,单、双、叁键等。
• 核磁共振波谱法（NMR:Nuclear Magnetic Resononce Spectroscopy)
• 分子中具有核磁距的原子核1H、13C、15N、19F、31P等
在外加磁场中，通过射频（高频电流）电磁波的照射，
吸收一定频率的电磁波能量，由低能量的能级跃迁到
高能量的能级，并产生核磁共振信号。
• 在1HNMR中，化学位移、偶合常数和共振峰峰面积积
分强度之比是三项重要参数。
• 在13CNMR中，化学位移和共振信号数目较重要。
• 质谱分析法（MS：Mass Spectrometry) • 用具有一定能量的电子流去轰击被分析物质的气态 分子，使之离解成分子离子，部分正离子会进一步 碎裂成各种不同质荷比（m/z)的粒子，在外加静电 场和磁场的作用下，按质量大小将它们逐一分离和 检测。
• 2、波谱分析法（UV、IR、NMR、MS）
• 特点：样品微量化，测定速度快，结果准确， 重复性好。 • 解析方法：
• ①、与已知纯物质的标准图谱对照。
• ②、对比实验法（空白对照、底物对照、设 计实验）。
• 几种图谱应互相参照，相互补充，能自园其 说，不互相矛盾，才能准确地确定未知物的 分子结构。