现代仪器分析技术复习纲要

第一章 热分析方法1、热分析是测量物质的物理或化学参数对温度的依赖关系的一种分析技术。2、所谓程序控制温度，就是把温度看着是时间的函数。3、热分析的定义是：在程序控温下测量物质的物性与温度关系一类技术统称为“热分析”4、热重法TG：在程序控制温度下，测量物质的质量与温度关系的一种技术。5、微商热重法DTG：给出熱重曲线对时间或温度一级微商的方法。6、热差分析法：在程序控制温度下，测量物质与参比物之间温度差与温度关系的一种技术。7DSC：在程序控制温度关系的一种技术。第一节TG及DTG1、TG及DTG的测试原理：通过用热天平测量加热时物质的质量变化，凡是物质加热或冷却过程中有重量变化的都可以用这两种方法进行测量。2、两种测量方式：零位法、变位法3对流的影响、还有试样盘的形状、试样量、4、TG及DTG在高分子材料研究中的应用：共聚物和共混物的分析挥发物的分析固化过程分析（8）热分解动力学研究（差示法、多种加热速率法）。及DTG方法来分析高分子材料时能得到多方面的信息.如配方的分析、热稳定性共聚物的研究和某些化学反应动力学的研究等

5、评价热稳定性：简单的相同条件比较法（相对热稳定性比较（特征温度比较）、ipdt（积分程序分解温度）法（阴影面积少稳定性差）（即曲线的峰顶温度就是最大失重速度点温度）、ISO法和法等测定增塑剂、水分的含量第二节 和DSC一、（或时间（或时间曲线。1、影响基线偏移仪器的零基线的因素：试2、DTA在分析物质时所得到的信息总结起来有两点：（1）物质的一些热物理量的变化（2）物质发生的热效应二、DSC得塔”E与温度的关系。1、和DSC的应用：（1）玻璃化温度的测定（2）结晶熔点及结晶度的测定聚合物的氧化和热裂解的研究比热容的测定纯度的测定加工工艺温度的预测。它们的最大特点是：能测定一切有热效应的过程。3..的物化变化第二章红外光谱1、原子光谱是由原子中电子能级的跃迁而叫做转动光谱或远红外光谱。近红外区频率：4000-12820cm负一次方，主要涉及O-H,N-H,C-H；中红外区：200-4000cm涉跃迁以及晶格振动。2、分子的基本振动称为简正振动，简正振3、伸缩振动：原子沿着键轴方向伸缩使键面外弯曲振动分为扭绞振动和非平面摇摆振动。4、分子吸收红外辐射必须满足两个条件：（1）振动过程发生偶极距发生变化（2）辐射能量与振动能级差相当。5、振动的频率随基团的折合质量的增大而减少，随键的力常数增大而增大。伸缩振动的力常数比变形振动的大，所以伸缩振动的吸收出现在较高的频率区，而变形振动出现在较低的频率区。6、由基态到第一激发态之间的跃迁所产生第三…激发态的跃迁所产生的谱带称为倍频。7、如果光子能量严格等于两种基频跃迁的8、当倍频或合频（和频和差频）位于一基频附近时，则倍频峰或合频峰的强度常被加强，而基频强度被减弱，这种现象叫做费米共振。

9、具有相同化学键或官能团的一系列化合物有近似的共同的红外吸收频率，这种频率称为特征振动频率或基团频率。10对于每个化称这个区域为指纹区。12、常用两种红外光谱仪：光栅型红外光谱仪，傅立叶变换红外光谱仪。1315、多重衰减内反射红外光谱光而是穿过样品表面内一定深度后再返回表16谱带的形状、谱带的相对强度。17（链结构和聚集态结构）、结构变化的分析、结晶度的测定、取向度的测定、表面分析、聚合反应和聚合物老化的研究等。18、差谱就是一个光谱减去另一个光谱以分析两个光谱的差异。19、光声探测器和红外光谱技术结合即为红外光声光谱。20的研究、表面结构研究。b.c.仪器小巧置、谱带的形状、谱带的相对强度；吸收峰强度的大小来进行的。11. 各官能团的基团频率：C=—1540~187（羧酸的羰基在1700附近，而羟基在2500~3500，峰值在3000附近，很具有特征性。） O-H基在3100~3700 区域。N-H 也在这个区域3200~3500。 醚类C-O-C在1100~1300区域。过氧化物C-O-O在1176~1198区域。 含硫磷化合物在1100~1250区域9.分子吸收红外辐射必须满足两个条件：10.傅立叶变换红外光谱仪的优点：具有很谱范围宽、能量输出大、光谱重复性好。1.影响基团红外吸收谱带位移的因素？答：影响基团红外吸收谱带位移的因素：(1随着取代基的电负性不同而产生不同程度3)键应力和空间效应的影响(4)氢键效应(5)偶合效应(6)费米共振(7)物态变化及溶剂的影响。分子吸收红外辐射必须满足两个条件？起吸收强度主要由哪些因素决定？答：（1）振动过程发生偶极距发生变化辐射能量与振动能级差相当。红外吸动时偶极矩变化越大，吸收强度越大。些制样方法？它们各有何优缺点？答：（1）溶液铸膜法。优点：制得的样品厚度均匀。缺点：制样花费时间较多，而且在聚合物里残留溶剂的消除比较麻烦。热压成膜法。优点：一定压力下可以得到厚度适当的薄膜，是一种最简单的方作。（3）显微切片。需要样品有一定的硬度，太软不行，太硬也不行。（4）卤化物压片法。（5）热裂解方法。很多交联树脂或橡胶类步溶不熔的聚合物用此法。

光谱法比较有哪些优点？具有很高的分辨率。波数（3）（4）宽。（5）能量输出大。8.C是从结晶度AB得到的差示光谱，已得到纯的晶区光谱。1（4）氢键物态变化及溶剂的影响。14、红外光谱测试的样品制备方法：溶液适合做定量分析，缺点是制样花费时间较交联物采用高温裂解。五、透射电镜：样品必须50nm（一般支持膜厚度应小于20nm），以便透过更多的入射电子。液相滴附法切片法（3）复型法。投影法、蚀刻法、6离子轰击减薄法。如何研究嵌段共聚物的组成？染色技染色TEM二烯的质量比为80/20的照片在垂直和平行道60/40后，垂直和平行膜面的切片上，聚和苯乙烯嵌段层叠状结构。四、扫描电镜：扫描电镜制备样品的要求：答：（1）观察的样品必须为固体，同时在真空条件下能够保持长时间稳定。含有水封或者有机溶剂的样品，应事先干燥，或在预抽气室适当“预抽”。（2）扫描电镜观察的样品应有良好的导电性，或至少样品表面要有良好的导电性。（3）小心保护样品的原始状态。15可进行综合分析。4、分辨率主要取决于物镜。

2、透射电子显微镜主要包括电子光学系统、真空系统、电器。3、对磁透镜的要求：一是要短焦距，二是高放大率。5、透射电子显微镜的主要性能指标：分辨率、放大率、加速电压、衍射相机长度、自动化程度、所具备的功能等。6、放大率是指电子图像相对于试样的线形放大倍数。7、图像的衬度：图像上明暗的差异。或称8、散射：样品中元素的原子核和核外电子的电场使入射电子运动的速度和方向发生变化的现象。9、散射衬度：由于试样上各部位散射能力不同所形成的衬度。10、衍射衬度：由于试样对电子的衍射产生的衬度。1112置于有支持膜的载网上。13复型、塑料薄膜）轰击减薄法。14、透射电子显微镜在高分子研究中的应用：研究多组分多相高分子体系的微观织态结构、研究高分子的结晶结构、研究高分子乳液颗粒形态。第五节 扫描电子显微镜17、扫描电子显微镜在高分子研究中的应用：研究结晶高分子的形态结构、研究高分子多相复合体系的形态结构、研究纤维和织物的表面形态结构、研究聚合物薄膜的表面形态、X射线显微分析6.（必须为固体高分子样品在观察前要预先在分析表面上蒸镀一层厚度为（10nm）的金属膜，这是因为：以消除荷电现象。8.透射电镜的成像原理为:利用成像电磁透镜成像,并一次成像；扫描电镜成像原理：则不需要成像透镜,其图像是按一定时间空间顺序逐点形成,并在镜体外显像管上显示三．核磁共振：特点？答：与氢谱相比碳谱有以下特点：、信号强度和灵敏度低、化学位移范围宽、耦合常数大（13C-1H耦合）、驰豫时间长、共振方法多、谱图简单。影响NMR些?答：诱导效应|（核外电子云的抗磁性屏蔽是影响质子化学位移的主要因素）、相连碳原子的杂化态影响、各向异性效应（反向起屏蔽作用，在高场；同向起去屏蔽作用，在低场）、范德华效应、氢键的影响（氢键形成降低核外电子云密度）、溶剂效应、交换反应、温度，PH值、同位素等。数是如何产生的？它们在聚合物研究中各有什么用途？答：化学位移：由于核周围分子环境不同而使其共振频率发生位移。可以利用化学位移坚定化合物中的含有氢原子的基团。偶合常数：由自旋偶合产生的谱线间距叫做偶合常数。作用：利用它与化学位移之间的经验关系以及经验数据鉴定化合物的结构。烯和苯乙烯的组成比？答：由于NMR谱峰的强度与物质相应的元素有很好的对应关系，尤其是对于1H-NMR，共振峰的积分面积正比于相应的质子数，所以可以通过直接测定质子数之比而得到各基团的定量结果。设化学位移δ=7.处峰面积为收峰面积之和定义其中每个H相应峰面积为则共聚物中芳香氢有个，烷烃氢有个。苯乙烯单元数为由于在苯乙烯单元中还有个烷基氢，因此丁二丁二烯单元数为：（At-3/5A）/6Aa=（5At-3A）/30Aa由此得到苯乙烯和丁二烯的组成比：6A/（5At-3A）13.核磁共振普中不同质子产生不同化学位化学环境不同而引起Larmor进动频率不同，化学位移自然不同。5.聚丙酸乙烯脂和聚丙烯酸乙酯的鉴别?

答:在谱图上首先确认Hb(-CH3)的峰，由于Ha相邻的而被分裂成四重峰，而Hb相邻-CH2与羰基1.1-CH2-相连被分裂为三重峰；2.25处的四重峰可推断为-CH2-7.标准物质四甲基硅烷（TMS），规定化学位移是δ=1TMS12个（2）屏蔽强烈，位移最大，与有机化合物的质子峰不重叠；(3)化学惰性，易溶于有机溶剂，沸点低，易回收。第三章核磁共振波谱法（NMR）1、核磁共振波谱是分子中原子核自旋能级的跃迁产生的吸收光谱，吸收频率较低，是一种分析高聚物的微观化学结构、构象、弛豫现象的有效手段。被测对象分为氢谱和碳谱。2、核磁共振是指处于外磁场中的物质原子核系统受到相应频率（兆赫数量级的射频）的电磁波作用时，在其磁能级之间发生的共振跃迁现象。3Boltzmann平衡的过能量的过程，又称为纵向驰豫。纵向驰豫57、化学位移：电子云密度和核所处的化学H0测定时对于一个相同化学环境的核有相同8、由于邻近核的自旋磁场所造成的相互影响而使NMR自规律：即个质子就会使与其偶合的质子产生（n+1）个分裂峰；偶合作用所产生的两条谱线间距离为J，称作为偶合常数。测出。偶合是通过成键电子对间接传递的，不是通过空间磁性传递的。表示偶合的磁核之间相互干扰程度的大小，以赫兹为单位。偶合常数与外加磁场无关，与两个核在分子中相隔的化学键的数目和种类有关。J的大小还与化学键的性质及立体化学因素有关。偶合常数有三类：同碳偶合、邻碳偶合、远程偶合影响偶合常数的因素：与发生偶合的两个（组）磁核之间相隔的化学键数目有关；与电子云密度有关；与核所处的空间相对位置有关。核外电子云的抗磁性屏蔽是影响质子化学位移的主要因素）、相连碳原子的杂化态影响、各向异性效应（反向起屏蔽作用，在高场；氢键的影响（氢键形成降低核外电子云密度）同位素等。10、化学等价核：化学位移相同的核。化学不等价核：化学位移不同的核。11、磁等价核（磁全同核）：如果两个原子

核不仅化学位移相同（即化学等价），还以相同的耦合常数与分子中的其他核耦合，则这两个原子核就是磁等价的。复杂光谱的简化：去偶法、位移试剂、采用不同强度的磁场测定。12NMR（第四节 核磁共振碳谱12大（13C-1H耦合）、驰豫时间长、共振方法多、谱图简单。13（氢谱化学位移的决定因素是抗磁屏蔽项15剂峰和杂质峰、分析化合物结构的对称性、按化学位移值分区确定碳原子类型、碳原子级数的确定、对碳谱中各谱线进行归属。16、碳十三-NMR的去偶技术：质子宽带去偶（n+1规律Overhause效应（化学位移的因素：碳的杂化、剂酸度。18（产生一个恒定磁场探头（检测核磁共振信号）、谱仪（内装有19、核的共振取决于磁场强度和射频频率。固定磁场强度连续改变射频频率则可以找射频频率连续改变场强则可以找到一定场谱图是等价的。扫描速度不能太快。20（指仪器特别适用于样品不能溶解的聚合物和需要了解样品在固体状态下的结构信息。22、核磁共振波谱法在聚合物研究中的应聚合物链的序列结构分析、高分辨国体NMR的应用3.不能为零；②有自旋的原子核必须置于一外加磁场H③必须有一外加的频率为的电磁辐射，其能量正好是作旋进运动的原子核的两能级到高能态，从而发生核磁共振。12．13C谱特点：研究C骨架，结构信息丰富化学位移范围大；0～250ppm（3）13C-13C偶合的几率很小；13C天然丰度1.1％（4）13C-H偶合可消除，谱图简化质量数为奇数，核电荷数为偶数的原子

核，其自旋量子数为零。（错）究最多用途最广的是（I=1/2）.是（C.相对化学位移）.子云密度增加时（A.屏蔽效应增强，相对化学位移大，峰在高场出现）核磁共振波谱法在广义上说是一种吸收光谱法，但它与紫外谱法的关键差异之一（D.场中测定）.A、BC系数大小次序为σB＞σA＞σC何？（C>A>B）表示红外分光光度法通常用（IR）红外吸收光谱是（）括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。（对）对称结构分子，如H2O活性（错）补充：CO2没活性Vc=o（A.CH3—CO—OCH3）CA.C