聚丙烯酰胺的红外光谱分析_陈和生

峰，１４５３ｃｍ－１ 处 为 亚 甲 基 变 形 的 特 征 吸 收 峰， １５６１ｃｍ－１为仲酰胺 Ｎ－Ｈ 弯曲振动，阳离子化之后， 该峰强度明显增 大，表 明 聚 丙 烯 酰 胺 Ｎ－ Ｈ 已 经 被 Ｎ－Ｒ 取 代，１１８２ｃｍ－１和 １１２０ｃｍ－１处 吸 收 峰 在 阳 离 子化产物谱图中表现明显，与 Ｃ－Ｎ 伸缩振动 有 关， 说明样品３为阳离 子 聚 丙 烯 酰 胺，查 找 标 准 红 外 图 谱，发现上述特征吸 收 峰 与 聚 丙 烯 酰 胺 的 标 准 红 外 图 谱 基 本 吻 合 ，因 此 判 断 聚 丙 烯 酰 胺 样 品 ３ 是 纯 品 。
图 ７ 聚丙烯酰胺样品７的红外光谱图
图７为聚丙烯酰胺样品７的红外光谱图。在图 ７ 中，３４２６ｃｍ－１ 处 为 游 离 － ＮＨ２ 的 特 征 吸 收 峰， ３２０５ｃｍ－１为缔合－ＮＨ２ 的特 征 吸 收 峰，２９２４ｃｍ－１为 亚甲基反对称伸缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰，２８５３ｃｍ－１为 亚 甲 基 对 称 伸 缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰 ，１６５９ｃｍ－１处 为 羰基 的 特 征 吸 收 峰，对 应 于 酰 胺 Ⅰ （Ｃ＝Ｏ 伸 缩 振 动），１６１６ｃｍ－１处为酰胺Ⅱ（Ｎ－Ｈ 弯 曲 振 动）的 特 征 峰，１４５３ｃｍ－１ 处 为 亚 甲 基 变 形 的 特 征 吸 收 峰， １１７９ｃｍ－１和１１２８ｃｍ－１处吸 收 峰 在 阳 离 子 化 产 物 谱 图中表现明显，与 Ｃ－Ｎ 伸 缩 振 动 有 关，说 明 样 品 ７ 为 阳 离 子 聚 丙 烯 酰 胺 ，查 找 标 准 红 外 图 谱 ，发 现 上 述 特征吸收 峰 与 聚 丙 烯 酰 胺 的 标 准 红 外 图 谱 基 本 吻
图 ６ 聚丙烯酰胺样品６的红外光谱图
图５为聚丙烯酰胺样品５的红外光谱图。在图 ５ 中，３４２５ｃｍ－１ 处 为 游 离 － ＮＨ２ 的 特 征 吸 收 峰， ３２０１ｃｍ－１为缔合－ＮＨ２ 的特 征 吸 收 峰，２９２８ｃｍ－１为 亚甲基反对称伸缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰，２８６３ｃｍ－１为 亚甲基对称伸缩振 动 的 特 征 吸 收 峰，１６６１ｃｍ－１处 为 羰基 的 特 征 吸 收 峰，对 应 于 酰 胺 Ⅰ （Ｃ＝Ｏ 伸 缩 振 动），１６１４ｃｍ－１处为酰胺Ⅱ（Ｎ－Ｈ 弯 曲 振 动）的 特 征 峰，１４５３ｃｍ－１ 处 为 亚 甲 基 变 形 的 特 征 吸 收 峰， １１８４ｃｍ－１和１１２２ｃｍ－１处吸 收 峰 在 阳 离 子 化 产 物 谱 图中表现明显，与 Ｃ－Ｎ 伸 缩 振 动 有 关，说 明 样 品 ５ 为 阳 离 子 聚 丙 烯 酰 胺 ，查 找 标 准 红 外 图 谱 ，发 现 上 述
关键词 聚丙烯酰胺 傅里叶变换红外光谱
１ 前 言
“百业 助 剂 ”聚 丙 烯 酰 胺 （Ｐｏｌｙａｅｒｙａｍｉｄｅ，简 称 ＰＡＭ）是 一 类 重 要 的 水 溶 性 高 分 子 聚 合 物，是 很 好 的高吸 水 性 树 脂，常 用 于 生 产 尿 不 湿［１－３］。 尿 不 湿 由 于 使 用 方 便 ，很 受 消 费 者 欢 迎 。 正 因 为 如 此 ，不 少 生 产 聚 丙 烯 酰 胺 的 厂 家 ，为 了 牟 取 不 正 当 利 益 ，向 生 产尿不湿的厂家销 售 假 冒 伪 劣 产 品，以 致 生 产 出 来 的尿不湿不 合 格，尤 其 被 儿 童 用 后，常 发 生 过 敏 反 应，对于男孩，甚至 影 响 生 殖 器 官 的 发 育，日 后 有 可 能患不育症；对于 女 童，常 常 侵 犯 外 阴、尿 道 口 等 部 位。为了杜绝假冒 伪 劣 尿 不 湿 的 生 产，有 必 要 在 生 产聚丙烯酰胺尿不 湿 之 前，对 聚 丙 烯 酰 胺 原 材 料 进 行早期鉴别。本文对某尿不湿生产厂家提供的聚丙 烯 酰 胺 样 品 进 行 了 红 外 光 谱 分 析 ，结 果 发 现 ，在 所 提 供的聚丙烯酰胺样 品 中，有 七 个 是 聚 丙 烯 酰 胺 的 正 品 ，有 两 个 是 聚 丙 烯 酰 胺 的 伪 品 ，为 该 厂 家 选 材 和 退 货 提 供 了 理 论 依 据 ，挽 回 了 一 定 的 经 济 损 失 。
３ 结 果 与 讨 论
３．１ 样 品 外 观 所 有 样 品 外 观 均 为 白 色 粉 末 ，易 溶 于 水 ，几 乎 不
溶 于 苯 、乙 醚 、酯 类 、丙 酮 等 有 机 溶 剂 ，其 水 溶 液 几 近 透明的粘稠液体。目测无明显区别。 ３．２ 红 外 光 谱 分 析 结 果
对９个聚丙烯Fra Baidu bibliotek胺样品进行了红外光谱分析， 得 到 的 谱 图 如 图 １～ 图 ９ 所 示 。
图 ２ 聚丙烯酰胺样品２的红外光谱图
图２为聚丙烯酰胺样品２的红外光谱图。在图 ２ 中，３４１６ｃｍ－１ 处 为 游 离 － ＮＨ２ 的 特 征 吸 收 峰， ３２１１ｃｍ－１为缔合－ＮＨ２ 的特 征 吸 收 峰，２９２６ｃｍ－１为 亚甲基反对称伸缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰，２８５５ｃｍ－１为 亚甲基对称伸缩振 动 的 特 征 吸 收 峰，１６６５ｃｍ－１处 为 羰基 的 特 征 吸 收 峰，对 应 于 酰 胺 Ⅰ （Ｃ＝Ｏ 伸 缩 振 动），１６２０ｃｍ－１处为酰胺Ⅱ（Ｎ－Ｈ 弯 曲 振 动）的 特 征 峰，１４５３ｃｍ－１ 处 为 亚 甲 基 变 形 的 特 征 吸 收 峰， １５６１ｃｍ－１为仲酰胺 Ｎ－Ｈ 弯曲振动，阳离子化之后， 该峰强度明显增 大，表 明 聚 丙 烯 酰 胺 Ｎ－ Ｈ 已 经 被 Ｎ－Ｒ 取 代，１１７４ｃｍ－１和 １１１９ｃｍ－１处 吸 收 峰 在 阳 离 子化产 物 谱图中表现明显，与 Ｃ－Ｎ 伸缩振动 有 关， 说明样品２为阳离 子 聚 丙 烯 酰 胺，查 找 标 准 红 外 图 谱，发现上述特征吸 收 峰 与 聚 丙 烯 酰 胺 的 标 准 红 外 图 谱 基 本 吻 合 ，因 此 判 断 聚 丙 烯 酰 胺 样 品 ２ 是 纯 品 。
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分 析 仪 器 ２０１１年第３期
１１８４ｃｍ－１和１１２２ｃｍ－１处吸 收 峰 在 阳 离 子 化 产 物 谱 图中表现明显，与 Ｃ－Ｎ 伸 缩 振 动 有 关，说 明 样 品 ４ 为 阳 离 子 聚 丙 烯 酰 胺 ，查 找 标 准 红 外 图 谱 ，发 现 上 述 特征吸收 峰 与 聚 丙 烯 酰 胺 的 标 准 红 外 图 谱 基 本 吻 合 ，因 此 判 断 聚 丙 烯 酰 胺 样 品 ４ 是 纯 品 。
２．３ 溶 解 性 实 验 对聚丙烯酰胺进行有机溶剂及蒸馏水溶解实
验。
图 １ 聚丙烯酰胺样品１的红外光谱图
图１为聚丙烯酰胺样品１的红外光谱图。在图 １ 中，３４１５ｃｍ－１ 处 为 游 离 － ＮＨ２ 的 特 征 吸 收 峰， ３２０１ｃｍ－１为缔合－ＮＨ２ 的特 征 吸 收 峰，２９２２ｃｍ－１为 亚甲基反对称伸缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰，２８５２ｃｍ－１为 亚甲基对称伸缩振 动 的 特 征 吸 收 峰，１６６７ｃｍ－１处 为 羰基 的 特 征 吸 收 峰，对 应 于 酰 胺 Ⅰ （Ｃ＝Ｏ 伸 缩 振 动），１６１７ｃｍ－１处为酰胺Ⅱ（Ｎ－Ｈ 弯 曲 振 动）的 特 征 峰，１４５４ｃｍ－１ 处 为 亚 甲 基 变 形 的 特 征 吸 收 峰，
子化产物谱图中表现明显，与 Ｃ－Ｎ 伸缩振动 有 关， 说明样品６为阳离 子 聚 丙 烯 酰 胺，查 找 标 准 红 外 图 谱，发现上述特征吸 收 峰 与 聚 丙 烯 酰 胺 的 标 准 红 外 图 谱 基 本 吻 合 ，因 此 判 断 聚 丙 烯 酰 胺 样 品 ６ 是 纯 品 。
图 ５ 聚丙烯酰胺样品５的红外光谱图
图 ３ 聚丙烯酰胺样品３的红外光谱图
图 ４ 聚丙烯酰胺样品４的红外光谱图
图４为聚丙烯酰胺样品４的红外光谱图。在图 ４ 中，３４２０ｃｍ－１ 处 为 游 离 － ＮＨ２ 的 特 征 吸 收 峰， ３１９５ｃｍ－１为 缔 合 －ＮＨ２ 的 特 征 吸 收 峰，２９２８ｃｍ－１ 为亚甲基反对称 伸 缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰，２８５４ｃｍ－１ 为亚甲基对称伸缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰，１６６４ｃｍ－１处 为羰基的特征吸收峰，对应 于 酰 胺 Ⅰ （Ｃ＝Ｏ 伸 缩 振 动），１６１１ｃｍ－１处为酰胺Ⅱ（Ｎ－Ｈ 弯 曲 振 动）的 特 征 峰，１４５４ｃｍ－１ 处 为 亚 甲 基 变 形 的 特 征 吸 收 峰，
图３ 为 聚 丙 烯 酰 胺 样 品 ３ 的 红 外 光 谱 图，在 图 ３ 中，３４１７ｃｍ－１ 处 为 游 离 － ＮＨ２ 的 特 征 吸 收 峰， ３２０５ｃｍ－１为 缔 合 －ＮＨ２ 的 特 征 吸 收 峰，２９３３ｃｍ－１ 为亚甲基反对称 伸 缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰，２８５５ｃｍ－１ 为亚甲基对称伸缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰，１６７０ｃｍ－１处 为羰基的特征吸收峰，对应 于 酰 胺 Ⅰ （Ｃ＝Ｏ 伸 缩 振 动），１６１４ｃｍ－１处为酰胺Ⅱ（Ｎ－Ｈ 弯 曲 振 动）的 特 征
２ 实 验 部 分
２．１ 实 验 仪 器 ＮｅｘｕＳＦＴＩＲ（美国 ＴｈｅｒｍｏＮｉｅｏｌｅｔ公司）。
２．２ 样 品 及 试 剂 聚丙烯酰胺样品九个。溴化钾压片法制样。 溴 化 钾 粉 末 （分 析 纯 ），无 水 乙 醇 。 苯 、乙 醚 、酯 类 、丙 酮 等 有 机 溶 剂 及 蒸 馏 水 。
作 者 简 介 ：陈 和 生 ，男 ，１９６４ 年 出 生 ，副 教 授 。 主 要 从 事 药 物 分 析 、材 质 分 析 方 法 的 研 究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｗｌ４２０ｗｈ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。
２０１１年第３期 分 析 仪 器
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１５６１ｃｍ－１为仲酰胺 Ｎ－Ｈ 弯曲振动，阳离子化之后， 该峰强度明显增 大，表 明 聚 丙 烯 酰 胺 Ｎ－ Ｈ 已 经 被 Ｎ－Ｒ 取 代，１１８２ｃｍ－１和 １１１９ｃｍ－１处 吸 收 峰 在 阳 离 子化产 物 谱图中表现明显，与 Ｃ－Ｎ 伸缩振动 有 关， 说明样品１为阳离 子 聚 丙 烯 酰 胺，查 找 标 准 红 外 图 谱，发现上述特征吸 收 峰 与 聚 丙 烯 酰 胺 的 标 准 红 外 图 谱 基 本 吻 合 ，因 此 判 断 聚 丙 烯 酰 胺 样 品 １ 是 纯 品 。
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分 析 仪 器 ２０１１年第３期
聚丙烯酰胺的红外光谱分析
陈和生 邵景昌
（武 汉 理 工 大 学 材 料 研 究 与 测 试 中 心 ，武 汉 ，４３００７０）
摘 要 用傅里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）对 某 尿 不 湿 生 产 厂 家 提 供 的 聚 丙 烯 酰 胺 样 品 进 行 了 结 构 分 析 ，发 现 在所提供的聚丙烯酰胺样品中，有７个是聚丙烯酰胺的真品，有２个是聚丙 烯 酰 胺 的 伪 品。 结 论，傅 里 叶 变 换 红 外 光 谱 可 以 直 观 、快 速 、准 确 地 鉴 别 聚 丙 烯 酰 胺 。
特征吸收 峰 与 聚 丙 烯 酰 胺 的 标 准 红 外 图 谱 基 本 吻
合 ，因 此 判 断 聚 丙 烯 酰 胺 样 品 ５ 是 纯 品 。 图６为聚丙烯酰胺样品６的红外光谱图。在图
６ 中，３４１７ｃｍ－１ 处 为 游 离 － ＮＨ２ 的 特 征 吸 收 峰， ３２０８ｃｍ－１为缔合－ＮＨ２ 的特 征 吸 收 峰，２９２８ｃｍ－１为 亚甲基反对称伸缩 振 动 的 特 征 吸 收 峰，２８５８ｃｍ－１为 亚甲基对称伸缩振 动 的 特 征 吸 收 峰，１６６７ｃｍ－１处 为 羰基 的 特 征 吸 收 峰，对 应 于 酰 胺 Ⅰ （Ｃ＝Ｏ 伸 缩 振 动），１６１８ｃｍ－１处为酰胺Ⅱ（Ｎ－Ｈ 弯 曲 振 动）的 特 征 峰，１４５４ｃｍ－１ 处 为 亚 甲 基 变 形 的 特 征 吸 收 峰， １５６０ｃｍ－１为仲酰胺 Ｎ－Ｈ 弯曲振动，阳离子化之后， 该峰强度明显增 大，表 明 聚 丙 烯 酰 胺 Ｎ－ Ｈ 已 经 被 Ｎ－Ｒ 取 代，１１６７ｃｍ－１和 １１２６ｃｍ－１处 吸 收 峰 在 阳 离