文档介绍：红外分析实验报告聚合物表征实验——红外分析【实验目的】;;。【实验原理】在分子中存在着许多不同类型的振动,其振动自由度与原子数有关。含N个原子的分子有3N个自由度,除去分子的平动和转动自由度以外,振动动自由度应为3N—6(线性分子是3N—5)这些振动可分两大类:一类是沿键轴方向伸缩使键长发生变化的振动,称为为伸缩振动,用V表示。这种振动又分为对称伸缩振动用V表示和非对称伸缩震动用Vas表示;另一类原子垂直于价键方向振动;此类振动会引起分子内键角发生变化称为弯曲(或变形)振动,用δ表示,这类振动又可分为面内弯曲振动(包括平面及剪式两种振动),面外弯曲振动(包括非平面摇摆及弯曲摇摆两种振动)。分子振动能与振动频率成反比。为计算分子振动频率,首先研究各个孤立的振动,即双原子分子的伸缩振动。可用弹簧模型来描述最简单的双原子分子的简谐振动。把两个原子看成质量分别为m1和m2的钢性小球,化学键好似一根无质量的弹簧在原子分子中有多种振动形式,每一种简正振动都对应一定的振动频率,但并不是每一种振动都会和红外辐射发生相互作用而产生红外吸收光谱,只有能引起分子偶极矩变化的振动(称为红外活性振动),才能产生红外吸收光谱。也就是说,当分子振动引起分子偶极矩变化时,就能形成稳定的交变电场,其频率与分子振动频率相同,可以和相同频率的红外辐射发生相互作用,使分子吸收红外辐射的能量跃迁到高能态,从而产生红外吸收光谱。在正常情况下,这些具有红外活性的分子振动大多数处于基态,被红外辐射激发后,跃迁到第一激发态。这种跃迁所产生的红外吸收称为基频吸收。在红外吸收光谱中大部分吸收部属于这一类型。除基频吸收外还有倍频和合频吸收,但这两种吸收都较弱。红外吸收谱带的强度与分子数有关,但也与分子振动时偶极矩变化率有关。变化率越大,吸收强度也越大,因此极性基团如碳基、***基等均有很强的红外吸收带。如果红外光去照射样品,并将样品对每一种单色的吸收情况记录,就得到红外光谱。如下图所示:聚乙烯红外光谱图纵坐标表示吸光度或者透光度横坐标表示波长或波数傅立叶变换红外光谱仪(FouriertransfominfraredspectroPhotometor;FT-IR),它同色散型红外光谱仪,在单色器和检测器部件上有很大的不同。如下图所示,由光源发射出红外光经准直系统变为一束平行光束后进入干涉仪系统,经干涉仪调制得到一束干涉光,干涉光通过样品后成为带有光谱信息的干涉光到达检测器,检测器将干涉光讯号变为电讯号,但这种带有光谱信息的于涉信号难以进行光谱解析。将它通过模,数转换器(A,D)送人计算机,由计算机进行傅立叶变换的快速计算,将这一干涉信号所带有的光谱信息转换成以波数为横坐标的红外光谱图,然后再通过数,模转换器(D,A)送人绘图仪,便得到与色散型红外光谱仪完全相同的红外光谱图。1(辐射源FT—IR仪器使用的红外光源与色散型红外光谱仪相同,常使用硅碳棒和Nernst灯两种。2(单色器傅立叶变换红外光谱仪的单色器是迈克尔逊(Michelson)干涉仪。记录下中央干涉条纹的光强变化,就得到干涉图。当干涉光透过样品(或被样品反射)时,干涉光中某些波长的光可被样品吸收,使得干涉图发生变化。当干涉图信号经检测器转变成电讯号