《高分子近代分析方法》张倩主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《高分子近代分析方法》

【作　者】张倩主编

【丛书名】高分子材料研究与应用丛书

【页 数】 286

【出版社】 成都：四川大学出版社 , 2020.12

【ISBN号】978-7-5690-3895-8

【分 类】高分子材料-化学分析

【参考文献】 张倩主编. 高分子近代分析方法. 成都：四川大学出版社, 2020.12.

图书封面：

图书目录：

《高分子近代分析方法》内容提要：

本书为2019年四川省重点出版项目高分子材料研究与应用丛书之一，系统地介绍了近代仪器分析的基本理论和实验分析方法，结合聚合物结构和高分子材料的研究状况进行了实例分析，阐述了紫外、红外、核磁、质谱和凝胶色谱分析技术，涵盖表面电子能谱分析、电子显微分析、热分析和X射线衍射分析等方法的一般规律，具有很强的实用性和操作性。

《高分子近代分析方法》内容试读

/第1章/

紫外光谱

第1章紫外光谱

1.1光谱学引论

1.1.1光的特性

光是一种电磁波，具有一定的辐射能量。当光照射到物体上时，电磁波中互为垂直的交变电场分量和磁场分量与物质（分子、原子、电子或原子核）相互作用，在特征频率下发生能量的吸收（或发射），从而形成了光谱。自然界存在着不同波长的电磁波，

从波长较长的无线电波到波长较短的Y射线和宇宙射线，电磁辐射覆盖着极宽的范围，

见表1-1。

表1一1电磁波范围与波谱学分类

辐射类型

Y射线

X射线

UV-Vis

-IR

微波

无线电波

波长(nm)

104~10-2

10-1~1

10~10

104~10

107109

1010~104

波数(cm1)

101~109

108~107

105~10

103~10

1~10-2

10-3104

能量(mol1)

1012~100

109-108

102~103

101102

1010-1

10-2一10-3

物质的能量吸收（或发射）发生在不同的波长范围。因为不同范围的电磁辐射具有不同的特性，因而产生的分析方法也不同，这样就形成了各种应用波谱学。无论何种电磁波都具有波粒二重性，即光可以在空气中传播同时又具有不连续性，这说明光与物质分子相互作用时，分子吸收光能并不是连续的。值得注意的是，不同范围的电磁波，习惯上使用波长的单位不同。紫外一可见光谱和X射线区常用纳米(nm)为单位，红外光谱常用微米(um)或波数(cm1)为单位，微波区常用厘米(cm)为单位，无线电波区常用米(m)为单位。它们的互算关系为

1nm=10A,1nm=103um,1um=10-4cm,1cm=10-2m

波数()和波长（入）的关系为

104

v=入（μm)(cm)

(1-1)

红外光谱、拉曼光谱用波数(cm1)表示频率，核磁共振中则用赫兹(Hz)表示射频的频率。频率()和波长（入）的关系为

(1-2)

式中，c是光在真空中的传播速度，c=3×10°cm/s。

·3·

第1章紫外光谱

按照量子化理论，当分子吸收一定的电磁辐射后，分子由较低的能级E跃迁到较

高的能级E',吸收的辐射能量与这两个能级差相等，可用下式表示：

△E=E'-E=hm=h天

(1-4)

式中，h是普朗克常数，h=6.625×104J/s。

由(1一4)式可知，不同振动频率的光子具有不同的能量，电磁波的频率越高、波

长壏短，分子的吸收辐射能量就越高。一般电子能级间的能级差△E。最大为1~20V,

相当于紫外一可见光谱的能量，因此，分子中由价电子跃迁而产生的光谱称为电子光

谱。振动能级差能量一般比电子能级差小10倍左右，为0.05~1V,相当于红外光的

能量，因此，分子中由振动能级间的跃迁所产生的光谱称为振动光谱。转动能级间的能量差为0.005~0.05eV,比振动能级差小10~100倍，相当于远红外光甚至微波的能量，因此，由分子中转动能级的跃迁而产生的光谱称为转动光谱，它与物质分子的结构密切相关

在图1一1中，由于分子在同一振动能级上还有许多间隔很小的转动能级，所以在振动能级发生变化时，同时又有转动能级的改变。因此，振动能级发生跃迁时，不是产生对应于该能级差的一条谱线，而是由一组很密集的谱线组成的光谱带。振动光谱实际上是振动一转动光谱。对于液体和固体的红外光谱，由于分子间相互作用较强，一般转动能级分辨较困难，通常在同一振动能级上只显示一个振动峰。同样，在同一电子能级上还有许多间隔较小的振动能级和间隔更小的转动能级。当用紫外光照射样品时，不但发生电子能级间的跃迁，同时又有许多不同振动能级间的跃迁和转动能级间的跃迁，得到的是很多光谱带，所以说电子光谱实际上是电子一振动一转动光谱

1.1.3光谱分析的特点

光谱分析的特点概括起来有以下几点：

(1)灵敏度高。

利用光谱法进行痕量分析。目前，相对灵敏度可达0.1×10-6~10×10-6，绝对灵敏度可达109~108g。如果用化学法处理被测样品，相对灵敏度可达109，绝对灵敏度可达101g。

(2)特征性强。

测定化学结构相近的物质。它们的谱线可分开而不受干扰，基团与谱峰一一对应，根据谱峰的强度和位置可进行定性和定量分析。

(3)样品用量少

随着新技术的采用，定量分析的线性范围变宽，一般样品用量为g~g级，常用的溶液浓度为10一9~106级，甚至高低含量不同的样品可同时测定，还可以进行微区分析。

(4)操作简便

一般样品不经过复杂的化学处理，便可直接进行光谱分析。采用计算机联用技术，

·5.

高分子近代分析方法

大大提高了仪器的分析和数据处理速度。

(5)不需标样。

有时利用已知谱图或基团在谱峰中的位置，就可进行光谱定性分析，这是光谱分析

一个十分突出的优点。

除了以上的特点外，在吸收光谱中，朗伯一比尔定律是样品最重要的定量依据。按照光谱分析原理，朗伯一比尔定律说明了光强与吸收的光子数目有关，样品分子吸收光子数的多少，既反映了分子中能级跃迁的概率，又反映了样品中分子数的多少。式(15)表示一束单色光通过溶液后，其吸光度与溶液的浓度以及样品池厚度成正比：

A=g(）=K

(1-5)

式中，A是吸光度，I。是入射光强度，I,是透射光强度，K是比例常数，（是样品池

厚度，c是溶液的摩尔浓度。

当浓度c用mg/L,样品池厚度L用cm表示时，K可用摩尔吸光系数e代替，即

A=Elc

(1-6)

式中，e是物质的量的浓度为1mg/L,样品池厚度为1cm时，溶液的吸光度。摩尔吸收系数ε反映了吸光物质对光吸收的能力，一定条件下为常数。

光强表示方法：

①透光率

T%-=×10%

(1-7)

②吸光度

A=1g(）

(1-8)

③对数吸光系数

Ige

(1-9)

④吸收率

A%=1-(T%)

(1-10)

一般情况下，光强表示纵坐标，波长（入nm)、波数(ocm1)表示横坐标，当纵坐标选用不同的光强表示方法时，所得到曲线形状是不同的，图1一2为在同样条件下测定的不同形状的紫外光谱吸收曲线。

100%

400

200

0

100%

3.0

2.0

1/nm

/nm

图1一2各种紫外吸收光谱曲线

。6

···试读结束···