红外分析实验报告 实验报告 2008-07-10 13:04:33 阅读 590 评论 2 字号：大中小 订阅 聚合物表征实验——红外分析 【实验目的】 1. 了解红外线分析聚合物的原理及其应用范围； 2. 掌握操作红外线分析仪器的操作方法； 3. 测定某位置样品的红外谱图。 【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、胺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(Fourier transfominfrared spectroPhotometor;...
