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一篇文章告诉你红外谱图如何解析

时间:2022-03-10         点击次数:72
 
一篇文章告诉你红外谱图如何解析

        结构决定性质,红外光谱分析要先确定物质的结构,对于单一高聚物要了解其组成单体和聚合物的光谱特点,对于混合物要熟悉各单一组成物质的光谱特点。同一高聚物不同领域会制成不同的产品,分析红外光谱时要注意分辨所测物质的形态、外观、用途等。

      分析方法:
1. 谱库对比:适用于单一物质和均聚物,对于多组分共聚物检索匹配度不高;谱库涵盖不高的情况下无法匹配出对应物质。
2. 排除:不能确定物质是什么,通过排除法确定不是什么物质,如1870cm-1-1550cm-1没有出现对应的特征峰,则代表此物质不含羰基基团C=O,从而判定物质不属于聚酯、聚酰胺等含羰基高聚物。
3. 认可:主要吸收带对应主要官能团位置。
4. 排除与认可:按谱带位置、相对强度、形状确定某些基团的存在,同时排除某些结构。
        实际谱图解析过程中,可能需要上述四种方法相结合同时应用才能更准确的解析红外光谱图。
        高聚物含有极性较强的基团(伸缩振动的基频)对应的吸收峰较强,例如,酯,苯醚,醇,酰胺,酸等,含有硅、硫、氯和氟等元素的化合物也有较强的极性。

       常见红外光谱图的横坐标区域为4000cm-1-400cm-1(中红外区),其中以1300cm-1为界限,4000cm-1-1300cm-1称为官能团区,反应物质所含有的官能团信息,此区间内的特征峰基本上对应一定的官能团,1300cm-1-400cm-1称为指纹区,此区间反应了物质整体的结构特征,每个化合物都有相对应的指纹吸收,所以也可用来判断两个化合物的结构,例如常见塑料的增塑剂邻苯二甲酸酯和间苯二甲酸酯的红外光谱图主要取决于指纹区,前者为743cm-1代表苯环邻位取代,后者725cm-1代表苯环间位取代。

                           邻苯二甲酸酯的红外光谱图 

                            间苯二甲酸酯的红外光谱图 
        红外光谱从1800cm-1到600cm-1分为6个区。
1. 1800-1700,聚酯,聚酰亚胺,聚羧酸
2. 1700-1500,聚酰胺,脲醛数据,密胺树脂
3. 1500-1300,聚烯烃
4. 1300-1200,芳醚,羟基,含硅、氟等高聚物
5. 1200-1000,脂肪族聚醚C-O,含硅、氟等高聚物
6. 1000-600,不饱和双键高聚物,含氯C-Cl高聚物 红外光谱分析小结:
7. 基团的特征谱带,如613cm-1、693cm-1对应的C-Cl
8. 特征弱峰或肩峰,如三聚氰胺-甲醛树脂中的814cm-1,淀粉中的578cm-1
9. 有些峰是作为分子的整体吸收,不代表某一个基团的吸收
10. 两个特征峰相对强度的变化的相互作用,如聚氯乙烯受到Cl离子的影响从1460cm-1移动到1429cm-1,同时强度增强
11. 多种物质组合改变其红外光谱图的结构
12. 聚合物的红外光谱不受分子量影响 



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