红外分析实例
化学分析和红外光谱的定性分析
应用范围比较
化学分析：适用于各种物质，特别 是金属和无机物的分析
优势比较：化学分析方法简单、快 速、准确；红外光谱法可以提供分 子结构和化学键的信息
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红外光谱法：适用于有机物和部分 无机物的分析，特别适合于高分子 化合物和有机化合物的分析
局限性比较：化学分析方法可能会 受到干扰，如杂质和共存物的干扰； 红外光谱法可能会受到样品状态和 制样方法的影响
步骤：选择适当的滴定剂、确定滴 定条件、进行滴定实验、记录滴定 数据并计算结果
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原理：根据化学反应的计量关系， 通过滴定剂的加入量计算被测物质 的含量
应用：适用于多种无机物和有机物 的定量分析，尤其在金属离子和酸 碱度的测定中应用广泛
重量分析法
定义：通过测量物质质量来确定其化学组成的分析方法 原理：根据化学反应后质量的增加或减少来计算反应物或生成物的质量 步骤：分离、干燥、称重、计算 优点：准确度高，可用于常量组分的分析
分光光度法
定义：利用物质对光的吸收特性进行定性、定量分析的方法
原理：不同物质对不同波长的光的吸收程度不同，通过测量物质对光的吸收程度，可以 确定物质的种类和含量
应用：在化学分析中广泛应用，可用于测定高、中、低浓度的物质
优点：操作简便、准确度高、灵敏度高
色谱分析法
简介：色谱分析法是一种分离和分析复杂样品中不同组分的方法，通过不同物质在固 定相和流动相之间的分配系数差异进行分离。
展望：随着分析科学的发展，化学 分析和红外光谱的定性分析将会更 加精准、快速和自动化。
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化学分析和红外光谱定 性分析的实例
红外光谱(最全-最详细明了)
1. 收集谱图数据
通过红外光谱仪获取样品的光 谱数据。
3. 峰识别与标记
识别谱图中的特征峰，并对其 进行标记。
5. 结果输出
得出样品成分的红外光谱解析 结果。
谱图解析技巧
1. 峰归属参考
查阅相关资料，了解常见官能团或分子结构 的红外光谱峰归属。
3. 多谱图比对
将待测样品谱图与标准样品谱图进行比对， 提高解析准确性。
红外光谱与其他谱学的联用技术
红外光谱与拉曼光谱联用
拉曼光谱可以提供分子振动信息，与红外光 谱结合，可更全面地解析分子结构和化学组 成。
红外光谱与核磁共振谱联用
核磁共振谱可以提供分子内部结构的详细信息，与 红外光谱结合，有助于深入理解分子结构和化学键 。
红外光谱与质谱联用
质谱可以提供分子质量和结构信息，与红外 光谱结合，有助于对复杂化合物进行鉴定和 分析。
红外光谱在大数据与人工智能领域的应用
红外光谱数据的处理与分析
利用大数据技术对大量红外光谱数据进行处理、分析和挖掘，提取有用的化学和物理信息 。
人工智能在红外光谱中的应用
利用人工智能技术对红外光谱数据进行模式识别和预测，提高红外光谱的解析能力和应用 范围。
红外光谱数据库的建立与完善
建立和完善红外光谱数据库，为科研和工业界提供方便、快捷的红外光谱查询和服务。
分子振动与转动能级
1 2
分子振动
分子中的原子或分子的振动，产生振动能级间的 跃迁。
转动能级
分子整体的转动，产生转动能级间的跃迁。
3
振动与转动能级间的耦合
某些特定的振动模式会导致分子的转动能级发生 跃迁。
红外光谱的吸收峰与跃迁类型
吸收峰
由于分子振动或转动能级间的跃迁，导致光谱上出现暗线或 暗带。
红外吸收光谱分析法FTIR
光谱解析难度大
红外光谱的复杂性较高，需要专业的 知识和技能进行解析，对分析人员的 要求较高。
仪器成本高
FTIR仪器的制造成本较高，使得其普 及和应用受到一定限制。
测试时间较长
与一些其他分析方法相比，FTIR的测 试时间可能较长，需要更多的时间来 完成分析。
未来发展前景
提高检测灵敏度和分辨率 通过改进仪器性能和技术，提高 FTIR的检测灵敏度和分辨率，使 其能够更好地应用于微量样品和 高精度分析。
环境监测
FT-IR可以用于环境监测领域， 如气体分析、水质分析、土壤
分析等。
02 ftir仪器组成
光源
光源是红外傅里叶变换红外光 谱仪（ftir）中的重要组成部分， 负责提供足够能量和合适波长 的红外辐射。
常见光源有硅碳棒、陶瓷气体 放电灯、远红外激光等。
光源的选择直接影响ftir的灵敏 度和分辨率，因此需要根据实 验需求选择合适的光源。
小型化和便携化 为了方便现场快速检测和实时监 测，FTIR仪器的小型化和便携化 成为一个重要的发展方向。
拓展应用领域 随着FTIR技术的不断成熟和普及， 其应用领域将会进一步拓展，包 括生物医学、环境监测、食品安 全等领域。
智能化和自动化 通过引入人工智能和自动化技术， 实现FTIR分析的智能化和自动化， 提高分析效率和准确性。
基频峰
分子振动能级跃迁产生的谱线，是红外光谱中最 强的峰。
特征峰
与分子中特定化学键或振动模式对应的峰，可用 于鉴定化合物结构。
谱图解析方法
峰位置分析
通过分析峰的位置，确定特定化学键或基团的存在。
峰强度分析
通过分析峰的强度，了解分子中特定化学键或基团的相对含量。
峰形分析
第十五章 红外光谱分析
一. 基团频率区和指纹区 1. 基团频率区 中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300cm-1 和 1300 cm-1 ~ 600 cm-1两个区域。最有分析价值的基 团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之间，这一区域称 为基团频率区、官能团区或特征区。区内的峰是由 伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常 用于鉴定官能团。 在1300 cm-1 ~600 cm-1 区域内，除单键的伸缩 振动外，还有因变形振动产生的谱带。这种振动与 整个分子的结构有关。
2. 辐射与物质之间有耦合作用 为满足这个条件，分子振动必须伴随偶极矩的 变化。红外跃迁是偶极矩诱导的，即能量转移的机 制是通过振动过程所导致的偶极矩的变化和交变的 电磁场（红外线）相互作用 发生的。 分子由于构成它的各原子的电负性的不同，也 显示不同的极性，称为偶极子。 通常用分子的偶极矩（）来描述分子极性的 大小。
分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃 迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无 法测量纯粹的振动光谱，而只能得到 分子的振动转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。
一、红外光区的划分 红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长范 围约为 0.75 ~ 1000µm，根据仪器技术和应用不同， 习惯上又将红外光区分为三个区：近红外光区 （0.75 ~ 2.5µm ），中红外光区（2.5 ~ 25µm ）， 远红外光区（25 ~ 1000 µm ）。 近红外光区的吸收带（0.75 ~ 2.5µm ）主要是 由低能电子跃迁、含氢原子团（如O-H、N-H、C-H） 伸缩振动的倍频吸收产生。该区的光谱可用来研究 稀土和其它过渡金属离子的化合物，并适用于水、 醇、某些高分子化合物以及含氢原子团化合物的定 量分析。
二、双原子分子的振动 分子中的原子以平衡点为中心，以非常小的振 幅（与原子核之间的距离相比）作周期性的振动， 可近似的看作简谐振动。这种分子振动的模型，以 经典力学的方法可把两个质量为m1 和m2 的原子看 成钢体小球，连接两原子的化学键设想成无质量的 弹簧，弹簧的长度r就是分子化学键的长度。由经典 力学可导出该体系的基本振动频率计算公式
红外分析实例
图1 是SBS 红外光谱图, 可以看出2921cm-1、2846cm-1为-CH2-的伸缩振动吸收峰, 1601cm-1、1493cm-1为苯核的动吸收峰, 699cm-1、757cm-1为单取代苯环的振动吸收峰, 966cm-1为C=C 的扭曲振动吸收峰, 911cm-1为=CH2面外摇摆振动吸收峰。
从图2、图 3 可以看出各特征峰所对应的基团:2924cm-1、2853cm-1为- CH2-的伸缩振动吸收峰, 2960cm-1为- CH3伸缩振动吸收峰,1460cm-1为- CH2-的剪式振动吸收峰, 1377cm-1为- CH3剪式振动吸收峰。
由图1可见，基质沥青红外光谱图中出现了3处吸收峰，其中波数650～910cm-1区域是苯环取代区，出现的几个吸收峰是由苯环上C-H面外摇摆振动形成的；而波数1375cm-1和1458cm-1处的吸收峰则由C-CH3和-CH2-中C-H面内伸缩振动形成的；波数2800～3000cn-1范围内的吸收峰比较强，是环烷烃和烷烃的C-H 伸缩振动的结果，由-CH2-伸缩振动形成的。
由全波段的红外光谱（图3）可知，改性沥青与基质沥青在2800～3000cm-1左右出现的强吸收峰带基本相同，吸收峰的位置没有发生变化。
就改性沥青而言，整个功能团没有发现新的吸收峰，但吸收峰的强度随SBD改性剂含量的增大而略有增强。
由650～1100cm-1波区的红外光谱（图\4、图5）可知，在指纹区改性沥青与基质沥青的吸收峰存在明显差异，即在波数690～710cm-1和950～980cm-1处，SBS改性沥青的红外波区吸收相对较强，并在966.1cm-1和698cm-1处出现了吸收峰，虽然波数698cm-1的绝对吸收峰值较波966.1cm-1处的大，但波数966.1cm-1处的吸峰特征更为明显。
每种物质分子都有一个由其组成和结构所决定的红外特征吸收峰，它只吸收一些特定波长的红外光。
由于掺入的SBS改性剂与基质沥青并没有发生化学反应，亦即聚苯乙烯和聚丁二烯并没有发生化学变化，所以SBS改性沥青的红外光谱只是在基质沥青的红外光谱上简单叠加了聚苯乙烯与聚丁二烯的红外光谱，而相应的吸收峰位置和强度基本保持不变，是基质沥青和SBS改性剂的红外光谱的简单合成图。
红外原理及实例分析
红外原理及实例分析红外技术，作为近年来快速发展的一项重要技术，已经广泛应用于各个领域。
本文将介绍红外技术的原理，并且通过实例分析展示红外技术在不同领域中的应用。
一、红外技术的原理红外技术是基于物体或物质发射、反射、透过红外辐射而产生的现象，利用红外辐射的特性进行检测和控制。
其原理可以分为以下几个方面：1. 热量辐射原理：所有温度高于绝对零度的物体都会辐射出热量。
根据物体的温度，会产生不同波长的红外辐射。
利用红外技术可以对物体的温度进行测量和控制。
2. 红外传感原理：物体的温度存在差异时，热量的分布也会有所不同。
红外传感器可以根据接收到的红外辐射强度来判断物体的温度差异，从而实现测温和红外图像的观察。
3. 红外反射原理：物体对红外光有不同的反射特性。
红外传感器可以通过接收红外光的反射情况来判断物体的位置、形状和物质成分。
二、红外技术在安防领域的应用实例红外技术在安防领域中的应用非常广泛。
以下是几个例子：1. 红外感应报警系统：通过安装红外传感器，可以实现对入侵者的及时探测。
当红外传感器检测到有人进入监控区域时，会自动触发报警器，发送警报。
2. 红外摄像监控系统：红外摄像机能够在低光环境下拍摄高质量的监控画面。
在夜间或低照度环境中，红外摄像机会利用红外辐射发射出来的热量进行拍摄，确保监控画面的清晰度和可视性。
3. 红外人脸识别技术：红外人脸识别技术是一种基于脸部红外热图进行人脸识别的方法。
相比传统的摄像头，红外热图可以突破光线、角度等限制，提高识别准确性和安全性。
三、红外技术在医疗领域的应用实例红外技术在医疗领域也有着重要的应用。
以下是几个例子：1. 红外体温计：红外体温计通过测量人体发射的红外辐射来测量体温。
相比传统的温度计，红外体温计不需要直接接触人体，避免了交叉感染的风险。
2. 红外光治疗仪：红外光治疗仪利用红外辐射的温热效应，可以促进血液循环，缓解疼痛，促进伤口修复等。
在康复治疗、美容护理等方面有广泛的应用。
红外分析实例
图1 是SBS 红外光谱图, 可以看出2921cm-1、2846cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 1601cm-1、1493cm-1为苯核的动吸收峰, 699cm-1、757cm-1为单取代苯环的振动吸收峰, 966cm-1为C=C 的扭曲振动吸收峰, 911cm-1为=CH2面外摇摆振动吸收峰。
从图2、图 3 可以看出各特征峰所对应的基团:2924cm-1、2853cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 2960cm-1为- CH3伸缩振动吸收峰,1460cm-1为- CH2- 的剪式振动吸收峰, 1377cm-1为- CH3剪式振动吸收峰。
由图1可见，基质沥青红外光谱图中出现了3处吸收峰，其中波数650～910cm-1区域是苯环取代区，出现的几个吸收峰是由苯环上C-H面外摇摆振动形成的；而波数1375cm-1和1458cm-1处的吸收峰则由C-CH3和-CH2-中C-H面内伸缩振动形成的；波数2800～3000cn-1范围内的吸收峰比较强，是环烷烃和烷烃的C-H 伸缩振动的结果，由-CH2-伸缩振动形成的。
由全波段的红外光谱（图3）可知，改性沥青与基质沥青在2800～3000cm-1左右出现的强吸收峰带基本相同，吸收峰的位置没有发生变化。
就改性沥青而言，整个功能团没有发现新的吸收峰，但吸收峰的强度随SBD改性剂含量的增大而略有增强。
由650～1100cm-1波区的红外光谱（图\4、图5）可知，在指纹区改性沥青与基质沥青的吸收峰存在明显差异，即在波数690～710cm-1和950～980cm-1处，SBS改性沥青的红外波区吸收相对较强，并在966.1cm-1和698cm-1处出现了吸收峰，虽然波数698cm-1的绝对吸收峰值较波966.1cm-1处的大，但波数966.1cm-1处的吸峰特征更为明显。
每种物质分子都有一个由其组成和结构所决定的红外特征吸收峰，它只吸收一些特定波长的红外光。
红外分析实例
图1 是SBS 红外光谱图, 可以看出2921cm-1、2846cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 1601cm-1、1493cm-1为苯核的动吸收峰, 699cm-1、757cm-1为单取代苯环的振动吸收峰, 966cm-1为C=C 的扭曲振动吸收峰, 911cm-1为=CH2面外摇摆振动吸收峰。
从图2、图 3 可以看出各特征峰所对应的基团:2924cm-1、2853cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 2960cm-1为- CH3伸缩振动吸收峰,1460cm-1为- CH2- 的剪式振动吸收峰, 1377cm-1为- CH3剪式振动吸收峰。
由图1可见，基质沥青红外光谱图中出现了3处吸收峰，其中波数650～910cm-1区域是苯环取代区，出现的几个吸收峰是由苯环上C-H面外摇摆振动形成的；而波数1375cm-1和1458cm-1处的吸收峰则由C-CH3和-CH2-中C-H面内伸缩振动形成的；波数2800～3000cn-1范围内的吸收峰比较强，是环烷烃和烷烃的C-H 伸缩振动的结果，由-CH2-伸缩振动形成的。
由全波段的红外光谱（图3）可知，改性沥青与基质沥青在2800～3000cm-1左右出现的强吸收峰带基本相同，吸收峰的位置没有发生变化。
就改性沥青而言，整个功能团没有发现新的吸收峰，但吸收峰的强度随SBD改性剂含量的增大而略有增强。
由650～1100cm-1波区的红外光谱（图\4、图5）可知，在指纹区改性沥青与基质沥青的吸收峰存在明显差异，即在波数690～710cm-1和950～980cm-1处，SBS改性沥青的红外波区吸收相对较强，并在966.1cm-1和698cm-1处出现了吸收峰，虽然波数698cm-1的绝对吸收峰值较波966.1cm-1处的大，但波数966.1cm-1处的吸峰特征更为明显。
每种物质分子都有一个由其组成和结构所决定的红外特征吸收峰，它只吸收一些特定波长的红外光。
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图1 就是SBS 红外光谱图, 可以瞧出2921cm-1、2846cm-1为- CH2- 得伸缩振动吸收峰, 1601cm-1、1493cm-1为苯核得动吸收峰, 699cm-1、757cm-1为单取代苯环得振动吸收峰, 966cm-1为C=C 得扭曲振动吸收峰, 911cm-1为=CH2面外摇摆振动吸收峰。
从图2、图 3 可以瞧出各特征峰所对应得基团 :2924cm-1、2853cm-1为- CH2-得伸缩振动吸收峰, 2960cm-1为- CH3伸缩振动吸收峰,1460cm-1为- CH2- 得剪式振动吸收峰, 1377cm-1为- CH3剪式振动吸收峰。
由图1可见,基质沥青红外光谱图中出现了3处吸收峰,其中波数650～910cm-1区域就是苯环取代区,出现得几个吸收峰就是由苯环上C-H面外摇摆振动形成得;而波数1375cm-1与1458cm-1处得吸收峰则由 C-CH3与-CH2-中C-H面内伸缩振动形成得;波数2800～3000cn-1范围内得吸收峰比较强,就是环烷烃与烷烃得C-H 伸缩振动得结果,由-CH2-伸缩振动形成得。
由全波段得红外光谱(图3)可知,改性沥青与基质沥青在2800～3000cm-1左右出现得强吸收峰带基本相同,吸收峰得位置没有发生变化。
就改性沥青而言,整个功能团没有发现新得吸收峰,但吸收峰得强度随SBD改性剂含量得增大而略有增强。
由650～1100cm-1波区得红外光谱(图\4、图5)可知,在指纹区改性沥青与基质沥青得吸收峰存在明显差异,即在波数690～710cm-1与950～980cm-1处,SBS改性沥青得红外波区吸收相对较强,并在966、1cm-1与698cm-1处出现了吸收峰,虽然波数698cm-1得绝对吸收峰值较波 966、1cm-1处得大,但波数966、1cm-1处得吸峰特征更为明显。
每种物质分子都有一个由其组成与结构所决定得红外特征吸收峰,它只吸收一些特定波长得红外光。
由于掺入得SBS改性剂与基质沥青并没有发生化学反应,亦即聚苯乙烯与聚丁二烯并没有发生化学变化,所以SBS改性沥青得红外光谱只就是在基质沥青得红外光谱上简单叠加了聚苯乙烯与聚丁二烯得红外光谱,而相应得吸收峰位置与强度基本保持不变,就是基质沥青与SBS改性剂得红外光谱得简单合成图。
与基质沥青比较,SBS改性沥青得红外光谱在698cm-1与966、1cm-1处出现了明显得特征吸收峰,分别由SBS改性剂中得聚苯乙烯苯环与聚丁二烯双键等特征官能团形成。
本文测试了五种不同产地得沥青得红外光谱,其图谱如上图。
为了解析图谱与推导结构得方便,习惯上把红外光谱按照波数范围分为四大峰区(也有分为五大峰区得)每个峰区对应某些特征振动吸收。
第一峰区(3700-2500cm-1)为 X-H 得伸缩振动,第二峰区(2500-1900cm-1)为三键与累积双键得伸缩振动,第三峰区(1900-1500cm-1)为双键得伸缩振动及 H-O,H-N得弯曲振动。
除氢外得单键(Y-X)伸缩振动及各类弯曲振动位于第四峰区(1500-600cm-1)又称指纹区。
从图2-2 可以瞧出,对不同种类沥青试样测试得到得红外光谱进行对比,在沥青红外谱图中普遍存在有10个较为明显得吸收谱带,对应得波数分别为2924cm-1、2853cm-1、1600cm-1、1461cm-1、1377cm-1、1031cm-1、868cm-1、812cm-1、747cm-1与 722cm-1,其中指纹区小于 1000cm-1得谱带未在上图 2-2 标出。
壳牌-70与双龙-70 除了以上 10 个吸收谱带外,在波数为1686cm-1、1671cm-1处分别还出现了一个新得吸收谱带。
对沥青红外光谱图中得吸收谱带分别进行解析,结果见表 2-2。
由表可知,沥青在化学组分得构成上主要为脂肪族化合物、芳香族化合物以及杂原子衍生物。
壳牌-70 中出现了明显得 C=O 吸收谱带,双龙-70 沥青中出现了伯酰胺羰基C=O 得伸缩振动吸收谱带,表明沥青在制备过程中即发生了氧化反应。
但就是由于沥青样品得不同、被氧化得官能团不同,导致红外中得峰值有所区别。
通过对不同沥青红外光谱得红外峰值进行分析,发现大部分沥青所含有得官能团结构相似,但就是其组成与含量得不导致不同种类得沥青在物理性能上区别很大,其中壳牌-70 与双龙-70 易于被氧化,在短期加热得制备过程中就出现了C=O 得官能团,但就是对于沥青具体得结构得区分通过简单得外图谱得峰值很难进行细分。
进一步对沥青各个官能团得含量进行比较,但就是在测试时由于红外光谱受浓度影响较大,测试只能达到半定量,谱线峰面积得绝对含量比较意义不大,需要通过计算相对含量来对官能团得峰面积进行定量得分析。
基质沥青得红外光谱图如图7、1所示。
图7、1 AS90基质沥青红外光谱图由图7、1可知,基质沥青在2800~3000cm-1左右沥青得红外光谱出现很强得-得伸缩振动小于3000cm-1,3000cm-1就吸收峰。
饱与烃及其衍生物得C-H与-CH2-得吸收最强。
从图中2919cm-1是饱与烃与不饱与烃相区别得分界线,其中以-CH2与2851cm-1得吸收峰可判断沥青中含有饱与烃,1597cm-1得吸收峰一部分就是由共轭双键N=N(苯环骨架振动)引起得,另一部分就是由C=O得吸收引起得,由此可判定芳香族化合物得存在。
1456cm-1、1374cm-1得吸收峰就是由C-H面内弯曲振-烷烃基团弯曲振动吸收峰。
807cm-1(三个相邻氢动峰引起得,它们为沥青中-CH3原子)、723cm-1(芳烃五个相邻氢原子)得吸收峰就是由=C-H面外弯曲振动峰引起得,807cm-1得吸收峰说明沥青中含有三取代烯、或者三个相邻氢原子基团,723cm-1得吸收峰说明沥青中含有芳烃基团,根据光谱图分析可知,基质沥青主要就是由饱与烃、芳香族化合物以及杂原子衍生物等构成。
橡胶沥青得红外光谱如图7、2所示。
图7、2 AS90橡胶沥青红外光谱图从图7、2可以瞧出,橡胶沥青与基质沥青得红外光谱图形上来瞧,基质沥青比橡胶沥青少了一个946cm-1得吸收峰,但就是却比橡胶沥青多了一个1096 cm-1得吸收峰。
红外光谱得1300cm-1～ 650cm-1得低频区称为指纹区。
所以这两个峰均就是指纹区得吸收峰。
1096 cm-1得吸收峰就是一个强度变化得吸收峰,振动类型为伸缩振动型,归属R-O-R,官能团为脂肪醚。
946 cm-1得吸收峰在976-960 cm-1与915-905 cm-1之间,976-960 cm-1得吸收峰属于较强得吸收峰,915-905 cm-1同样也属于较强得吸收峰,所以946 cm-1应当就是一个强得吸收峰,振动类型就是=C-H面外弯曲振动类型。
载玻片红外光谱全反射方法,对于基质沥青与橡胶沥青得图谱基本相同,这说明橡胶沥青中,废旧橡胶粉与沥青主要发生得就是物理共混反应,因为载玻片全反射法主要就是通过照射物质表面,通过表面得物质吸收一部分光谱,再把光线反射回去,然后绘出红外光谱图,如果主要发生得就是化学共混反应得话,那么必然产生了大量得新官能团,反映到图谱上必然出现大量得新吸收峰。
然而在徐江萍、鲍燕妮采用溴化钾涂片法,得到得硅改沥青红外图谱基本上就是基质沥青与硅藻土两者红外图谱得叠加图谱,而没有出现新得官能团,所以断定硅改沥青属于物理共混反应。
这就是因为溴化钾涂片法主要就是通过光线透射溴化钾压片来得到其中物质得红外吸收图谱得,所以这种方法得到得图谱肯定就是溴化钾压片上所有物质红外吸收得图谱。
而载玻片法主要就是通过反射载玻片表面物质而得到得图谱,所以它得到得基质沥青得图谱与橡胶沥青得图谱基本就是相同得。
所以说明了橡胶沥青中所发生得反应主要以物理共混反应为主,同时存在微弱得化学反应。
946cm-1与1096 cm-1这两个吸收峰或许就就是基质沥青与橡胶沥青得不同之处,这就就是橡胶沥青发生得化学反应,产生与消失得官能团。
BRA红外光谱对以上四张红外光谱图进行分析,得到分析结果见表3、15-3、18。
表3、15-3、18可知:1)BRA原材料颗粒分子主要由不饱与碳链及叛基、胺基以及碳酸盐、硅酸盐与氧化硅构成,BRA纯沥青分子主要由不饱与碳链及羧基、胺基等组成,泰普克A-70#基质沥青分子主要由饱与及不饱与碳链构成,20%BRA改性沥青分子主要由饱碳链、不饱与碳链、羧基与胺基构成。
由构成成分可知,BRA接入基质沥青中后,主要成分为一个混溶叠加得物理过程,官能团并没有发生变化。
2)在3种沥青中,对比-OH键吸收峰面积,BRA纯沥青就是基质沥青得6、4倍,并且在BRA纯沥青光谱图中1430、21cm-1处出现新得C-H基团强吸收峰,峰面积亦为基质沥青中C-H(甲基与亚甲基)吸收峰得30、3倍,改性沥青介于之间。
而-OH键与C-H键键能均大于其她键,说明BRA稳定性高于基质沥青,用BRA作改性剂能提高基质沥青得稳定性。
3)在20%BRA改性沥青光谱图中1045、95cm-1处,出现O-Si-O伸缩振动,862、62cm-1处出现碳酸盐羧基C-H伸缩振动,基质沥青中没有,而在BRA纯沥青光谱图中1021、20cm-1、865、71cm-1处也有O-Si-O与碳酸盐餓基C-H伸缩振动,可断定此官能团由BRA纯沥青中存在与沥青分子结合得微量碳酸盐与二氧化硅带入。
从分子层面分析,说明O-Si-O、碳酸盐叛基C-H与沥青分子交联在一起,使沥青得分子排列结构发生改变,增强了沥青得内聚力。
4)BRA原材料颗粒与BRA纯沥青官能团没有很大差异,BRA原材料颗粒多了矿物质得吸收峰,而BRA纯沥青中没有。
煤沥青图 3、1 表示为中温煤沥青(C-1)与其族组分得 FT-IR 谱图。
根据吸收峰得波长分析其官能团得归属,对中温煤沥青(C-1)与其族组分得FT- IR 谱图进行比较分析。
从图 3、1 可以瞧出,在 3050cm- 1 处有芳香烃分子得 C H伸缩振动峰;在 2920cm-1与2860cm-1有脂肪族得甲基(-CH3)与亚甲基(-CH2-)得CH伸缩振动峰;在1600cm-1与1450cm-1附近有芳香族分子得C=C伸缩振动峰;在 1400cm-1附近有甲基(-CH3)与亚甲基(-CH2)得CH面弯曲振动峰;在875cm-1对应为多取代芳烃CH 面外弯曲振动,810cm-1 为芳烃分子双取代或取代CH面外弯曲振动;745cm-1 为芳烃单取代CH面外弯曲振动;这说明煤沥青与其族组分得化学结构组成多为芳香族化合物与脂肪族化合物。
在1900cm-1～2000cm-1处为累积共轭双键得振动峰,TS组分与β树脂在此处都有明显得振动峰,这说明TS组分与β树脂中含有累计共轭双烯结构,TI组分与QI组分中没有这个结构。