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聚合物研究方法期末复习

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红外光谱是吸收光谱,拉曼光谱是散射光谱。具体的说,红外光谱是分子基团吸收光量子,从基态跃迁到高能量的激发态。由频率与能量的对应关系,测定特征吸收频率的大小,吸收强度就可相应的进行定性和定量分析。拉曼光谱是由于光照射到高分子表面是发生散射,产生诱导偶极矩,入射光频率发生偏移。将入射光频率作为零点,测定频率的改变量。

1、UV-Vis与IR比较,有何特点

v高分子紫外吸收峰通常只有2~3个,且峰形平缓,所以选择性远不如红外;

v主要决定于分子中发色和助色团的特性,而不是整个分子的特性,所以用于定性分析不如红外重要和准确;

v 只有具有重键和芳香共轭体系的高分子才有近紫外活性,所以能测定的高分子种类受到很大局限。但利用这一点,可将具有特征官能团和不具有特征官能团的高分子区别开来,如聚二甲基硅氧烷与含苯基的硅树脂。

v定量分析——紫外吸收强度比红外大得多,所以灵敏度高,测量准确度高于红外光谱法,在定量分析上有优势,如研究:

2、高分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型各有什么特点在分析上较有实际应用的有哪几种类型

有四种电子跃迁

σ—σ*跃迁所需能量最高(约*10^5J/mol),λmax<200nm属远紫外区;

n—σ*跃迁的λmax=150-250nm且大部分低于200nm而且ε=100-3000,大部分低于200.,大部分在远紫外区,近紫外区仍不易观察到

π→π*跃迁所需能量较小,吸收波长处于远紫外区的近紫外端或近紫外区,εmax一般在104L·mol-1·cm-1以上,属于强吸收。

n-π*跃迁:由n电子从非键轨道向π*反键轨道的跃迁,含有不饱和杂原子基团的有机物分子,基团中既有π电子,也有n电子,可以发生这类跃迁。n-π*跃迁所需的能量最低,因此吸收辐射的波长最长,一般都在近紫外光区,甚至在可见光区。 较有实际应用的有:n-π*和π-π*跃迁类型

3、何谓朗伯-比耳定律(光吸收定律)数学表达式及各物理量的意义如何

1、为什么HNMR中用TMS作为基准

(1) 12个氢处于完全相同的化学环境,只产生一个尖峰;

(2)屏蔽强烈,与有机化合物中的质子峰不重迭:TMS中氢核所受的屏蔽效应大于大多数有机物中的氢核,在高场发生核磁共振吸收,而有机化合物中氢核在TMS的低场发生。 (3)化学惰性;易溶于有机溶剂;沸点低,易回收。

2、什么是化学位移影响化学位移的因素有哪些

同类核会由于在分子中的化学环境不同(包括质子附近的电子云密度和存在于附近的其他质子)而显示不同的吸收峰。峰位置的差距称为化学位移。

3、GPC的原理是什么,如何得到校正曲线

基本原理:样品随着淋洗溶剂引入柱子,溶质分子向填料内部孔洞扩散;较大分子只能进入较大孔;较小分子可进入大孔,还能进入较小孔;比最大孔还大的分子只能留在填 料颗粒之间的空隙中。

根据GPC分离机理,Ve与M之间有线性关系: lg M = A-B Ve用一组已知分子量的单分散(或窄分布)样品作标样,作出lgM~Ve校准曲线,从直线部分得到校准方程

4、什么是色谱法色谱法的分类

当流动相中携带的混合物流经固定相时,其与固定相发生相互作用。由于混合物中各组 分在性质和结构上的差异,与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移 动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而 按一定次序由固定相中流出,实现混合物中各组分的分离与检测的方法。 (¨ 两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础)

5、比较DTA和DSC原理的不同

差热分析法(DTA)和差示扫描量热法(DSC)。差热分析法是将试样和参比物置于同一温度环境中,记录试样和参照物之间的温差△T,并对时间或温度作图。而热流型差量扫描量热法只是在差热分析法的基础上,将量热原件附在试样的支架台上避免了试样随温度变化热阻变化所引起的误差,定量准确性好。功率补偿型DSC则是参照物和试样分别是用不同的加热

装置和量热器,在二者保持相同的温度环境下,测量功率的补偿量(热流速率)与温度的关系。

6、什么是热分析DTA、DSC、TG的定义

热分析是指在程序控温下,测量物质的物理性质与温度关系的一类技术

DTA:将试样和参比物置于以一定速率加热或冷却的相同温度状态的环境中,测量二者温差△T与时间或温度的关系。

DSC:分为热流型DSC和功率补偿型DSC,前者是在DTA基础上,把量热原件放在试样的支架上而不是试样内部。后者是参照物和试样分别有不同的加热装置和量热器,测量保持相同温度环境时,试样的功率补偿量(热流速率)和温度的关系。 TG:在程序控温下,测量物质的质量变化与温度的关系。

1. 生色团;2. 酸值;3.化学位移;4. 极限氧指数

1. 助色团;2. 羟值;3.溶剂效应;4. 热分析

二、填空(20分,每空1分)

1、影响高分子材料透明性的因素有 、 、 和 。

2、高分子材料受热以后可能会发生三种情况的裂解反应,分别为:(1) ,如 ;(2) ,如 ;(3) ,如 3、测定高分子材料熔点的方法包括: 、和

,测定高分子热稳定性可用 ,测定分子量大小及其分布可用 。

4、参照红外光谱与化学结构的关系,下列区间可能属于哪一类基团 (1)3000~3100有吸收; (2)1740左右有强吸收; (3)1000~1250有强吸收;

5、紫外-可见光谱涉及的电子包括: 电子、 电子 、 电子 三、问答题(50分)

1、“塑料王”指的是哪种高材“万能溶剂”指什么水溶性高分子有哪些 (10分)

第 一 2、红外定性解析的三要素是什么分别有哪些影响因素。(15分) 3、为什么用TMS作为核磁共振测试中化学位移的基准 (10分) 4、何谓自旋偶合、自旋裂分它有什么重要性(15)

四、谱图辨析题(10分)

1、下图是一种防寒隔热材料的IR图,也是最重要的工程塑料。已知其属于自熄性材料,熔点为220℃。试综合分析这是哪一类高分子材料,请给出判断的依据。(10分)

二、填空(20分,每空1分)

1、高分子材料按材料的性能分类可分为: 、 和

2、高分子材料的显色试验中,吡啶显色试验用于鉴别 、一氯和二氯醋酸显色试验用于鉴别 、铬变酸显色试验用于鉴别 、吉布斯靛酚显色试验用于鉴别 3、测定高分子材料羟值的方法包括: 、 和 4、对于聚酯类、聚酰胺类以及聚醚类高分子材料,其最强谱带出现在1200 ~ 1000 cm-1的高分子可能是 ;最强谱带出现在1700 ~ 1800 cm-1的高分子可能是 ;最强谱带出现在1500 ~ 1700 cm-1的高分子可能是

5、紫外-可见光谱涉及的电子跃迁包括: 、 、

以及

6、GPC常用检测器包括: 、 和 , 三、简答题(40分)

1、简述高分子干馏试验中,高分子热裂解的原理和分类。(8分)

2、列出4种水溶性高分子材料的中文名称、英文缩写及化学结构。(12分) 3、何谓朗伯-比耳定律数学表达式及各物理量的意义如何(10分) 4、H NMR可以提供哪些谱图信息分别对应什么结构信息(10分)

四、谱图辨析题(20分) 一、

下图是一种常见的杂链高分子IR图,试分析这是哪一种高分子材料,写

1

出其中文名、中文俗称以及英文缩写(10分)

2、已知一化合物分子式为C7H16O3,其1H NMR谱图如下,试分析其结构。(10分)

聚合物研究方法期末复习

红外光谱是吸收光谱,拉曼光谱是散射光谱。具体的说,红外光谱是分子基团吸收光量子,从基态跃迁到高能量的激发态。由频率与能量的对应关系,测定特征吸收频率的大小,吸收强度就可相应的进行定性和定量分析。拉曼光谱是由于光照射到高分子表面是发生散射,产生诱导偶极矩,入射光频率发生偏移。将入射光频率作为零点,测定频率的改变量。1、UV-Vis与IR比较,有何特点v高分子紫
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