聚乙烯和聚苯乙烯膜的红外吸收测绘

聚乙烯和聚苯乙烯膜的红外吸收测绘第1页，共14页，2023年，2月20日，星期四一实验目的

1、熟悉傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)的工作原理和使用方法。2、掌握薄膜试样红外吸收光谱的测绘方法。3、通过聚乙烯和聚苯乙烯红外光谱图的解释，学习红外吸收光谱解析的基本方法。

第2页，共14页，2023年，2月20日，星期四二、实验原理

不同化合物由不同的基团组成，因此有不同的振动方式和频率，得到的红外光谱也不同，可以通过它们的红外吸收光谱进行定性鉴别和结构分析。乙烯聚合成聚乙烯的过程中，乙烯的双键被打开，聚合成－（－CH2－CH2－）n－长链，因而聚乙烯分子中仅有的基团是饱和的亚甲基（CH2)，其基本振动形式及频率有：①亚甲基的反对称伸缩振动σas（CH2）2926cm-1；②亚甲基的对称伸缩振动σs（CH2）2853cm-1；③亚甲基的对称弯曲振动δs（CH2）1465cm-1；④长亚甲基链的面内摇摆振动δ[（CH2）n，n＞4]720cm-1。因此在聚乙烯的红外光谱上只能观察到四个吸收峰。第3页，共14页，2023年，2月20日，星期四

在聚苯乙烯的结构中，处了亚甲基（CH2)外，还有次甲基（CH），苯环上不饱和碳氢基团（=CH）和碳碳骨架（C=C）。因此，聚苯乙烯的基本振动形式除了有聚乙烯中的①～③之外，还有：⑤苯环上不饱和碳氢基团伸缩振动σ（=CH）3000～3100cm-1；⑥次甲基的伸缩振动σ（CH）2955cm-1；⑦苯环骨架振动δ（C=C）1450～1600cm-1；⑧苯环上不饱和碳氢基团的面外弯曲振动δ（=C—H)(苯环上邻接5个氢）770～730cm-1

，710～690cm-1等。由此可见聚苯乙烯的红外光谱比聚乙烯复杂得多。根据两者的红外光谱很容易鉴别它们。第4页，共14页，2023年，2月20日，星期四第5页，共14页，2023年，2月20日，星期四第6页，共14页，2023年，2月20日，星期四三、仪器与试剂

WQF-510型傅里叶变换红外光谱仪、红外灯、玛瑙研钵、除湿机、聚乙烯和聚苯乙烯标样与样品等。第7页，共14页，2023年，2月20日，星期四第8页，共14页，2023年，2月20日，星期四四、试样试样卡片的制作取厚度约为5μm的30×50mm2的聚乙烯和聚苯乙烯膜各一张。另取55×120mm2的硬纸板四张，在它们中间开出长30mm，宽15mm的长方形口，然后把薄膜分别粘夹在两张硬纸板长方形口上，即制成试样卡片。第9页，共14页，2023年，2月20日，星期四五、实验步骤

1.按仪器操作步骤开机和进行调节，并设定实验条件。

2.将聚乙烯膜的试样卡片置于试样窗口前。

3.测绘聚乙烯膜的红外吸收光谱。

4.在同样实验条件下，测绘聚苯乙烯膜的红外吸收光谱。第10页，共14页，2023年，2月20日，星期四六、数据及处理

1.记录实验条件。

2.在获得的红外吸收光谱图上，从高波数到低波数，标出各特征吸收峰的频率，指出各特征吸收峰属于何种基团的什么形式的振动？第11页，共14页，2023年，2月20日，星期四七、思考题1、化合物的红外吸收光谱是怎样产生的？它能提供那哪些信息？2、如何进行红外吸收光谱的图谱解释?3、与经典色散型红外光谱仪相比，FTIR有何特点？4、简要说明红外光谱仪的日常维护。第12页，共14页，2023年，2月20日，星期四讨论与拓展学习1、试说明迈克尔逊干涉仪的组成及工作原理？什么是分束器？其作用是什么？2、探讨红外光谱仪（包括近红外）的发展和应用？第13页，共14页，2023年，2月20日，星期四注意事项1、红外光谱仪要求实验室温度要适中，湿度不得超过60%，实验室应装有除湿机。仪器应放在防震的台子上。2、仪器在使用过程中，对光学镜面必须严格防尘、防腐蚀，并且要特别防止机械