现代材料检测技术

合集下载

材料现代分析测试方法习题答案

材料现代分析测试方法习题答案

现代材料检测技术试题及答案第一章1. X 射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么?2. 分析下列荧光辐射产生的可能性,为什么? (1)用CuK αX 射线激发CuK α荧光辐射; (2)用CuK βX 射线激发CuK α荧光辐射; (3)用CuK αX 射线激发CuL α荧光辐射。

3. 什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱”、“吸收谱”?4. X 射线的本质是什么?它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在?用哪些物理量描述它?5. 产生X 射线需具备什么条件?6. Ⅹ射线具有波粒二象性,其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中?7. 计算当管电压为50 kv 时,电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。

8. 特征X 射线与荧光X 射线的产生机理有何异同?某物质的K 系荧光X 射线波长是否等于它的K 系特征X 射线波长? 9. 连续谱是怎样产生的?其短波限VeV hc 31024.1⨯==λ与某物质的吸收限kk kV eV hc 31024.1⨯==λ有何不同(V 和V K 以kv 为单位)? 10. Ⅹ射线与物质有哪些相互作用?规律如何?对x 射线分析有何影响?反冲电子、光电子和俄歇电子有何不同?11. 试计算当管压为50kv 时,Ⅹ射线管中电子击靶时的速度和动能,以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大能量是多少?12. 为什么会出现吸收限?K 吸收限为什么只有一个而L 吸收限有三个?当激发X 系荧光Ⅹ射线时,能否伴生L系?当L 系激发时能否伴生K 系?13. 已知钼的λK α=0.71Å,铁的λK α=1.93Å及钴的λK α=1.79Å,试求光子的频率和能量。

试计算钼的K 激发电压,已知钼的λK =0.619Å。

已知钴的K 激发电压V K =7.71kv ,试求其λK 。

14. X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为lmm ,试计算这种铅屏对CuK α、MoK α辐射的透射系数各为多少? 15. 如果用1mm 厚的铅作防护屏,试求Cr K α和Mo K α的穿透系数。

《现代检测技术,》课件

《现代检测技术,》课件

声学检测技术
利用声波传播,通过检测回波分 析材料性质。
无损检测技术
使用X射线、射线、火烧等无损 手段检测材料缺陷。
质谱检测技术
利用化学方法将物质分离并分析 物质结构。
应用领域
1 医学领域
疾病检测、医疗影像等。
3 环境保护
水、空气等环保领域。
2 制造业
质量控制、产品检测等。
4 野外探测
矿产勘探、灾害救援等。
现代检测技术
现代检测技术是一种综合性的技术体系,涵盖了各种物理、化学、生物、信 息技术等领域,具有极高的精确度和稳定性,广泛应用于各行各业。
定义
涵盖广泛
包括了物理、化学、生物、信息技术等多个领域。
应用广泛
广泛应用于生产、研发、检测等领域。
特点鲜明
精度高、结果稳定、效率快。
分类
光学检测技术
通过光学原理进行观测、分析、 检测。
全面升级
市场需求将不断推动行业全 面升级,技术将更加成熟、 应用将更加广泛。
多元化
与其他领域的融合将解决更 多需求,将出现更多创新应 用方向。
行业整合
行业市场将逐步实现整合, 市场格局可能发生变化,主 流企业竞争将更为激烈。
优势和不足
优势
• 高精度、高效率 • 非破坏性检测 • 多领域应用
不足
• 高昂成本、设备复杂 • 专业性较强 • 部分技术仍处于初级阶段
市场前景
ห้องสมุดไป่ตู้
1
市场需求
各个领域对于检测精度与效率不断提高,对现代检测技术的市场需求日益增长。
2
市场规模
预计2025年全球现代检测技术市场规模将超过1000亿美元,具有良好的发展前 景和广阔的市场空间。

现代材料测试技术整理

现代材料测试技术整理

一衍射2、衍射的基本要素只有三个:即衍射线的峰位、线形、强度。

3、在X射线衍射仪法中,对光源的基本要求是稳定、强度大、光谱纯洁。

4、利用吸收限两边质量吸收系数相差十分悬殊的特点,可制作滤波片。

5、测量X射线衍射线峰位的方法有七种,它们分别是7/8高度法、峰巅法、切线法、弦中点法、中线峰法、重心法、抛物线法。

7、特征X射线产生的根本原因是原子内层电子的跃迁。

8、X射线衍射仪扫描方式可分连续扫描、步进扫描、跳跃步进扫描三种。

9、X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类:连续X射线光谱和特征X射线光谱。

10、当X射线穿过物质时,由于受到散射,光电效应等的影响,强度会减弱,这种现象称为X射线的吸收。

11、用于X射线衍射仪的探测器主要有盖革-弥勒计数管、闪烁计数管、正比计数管、固体计数管,其中闪烁计数管和正比计数管应用较为普遍。

15、当X射线照射到物体上时,一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向,造成散射线;另一部分光子可能被原子吸收,产生光电效应;再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子,成为热振动能量。

2、产生特征X射线的根本原因是什么?内层电子跃迁:阴极发出的电子动能足够大,轰击靶,使靶原子中的某个内层电子打出,使它脱离原来的能级,致使靶原子处于受激态。

此时,原子中较高能级上的电子自发跃迁到该内层空位上,多余的能量变为X射线辐射出。

由于任一原子各个能级间的能量差值都是某些不连续的确定值,该差值转变为X射线的波长必为确定值,即产生特征X射线。

3、简述特征X-射线谱的特点。

特征X-射线谱有称作标识射线,它具有特定的波长,且波长取决于阳极靶元素的原子序数。

5、X射线连续光谱产生的机理。

答:当X射线管中高速电子和阳极靶碰撞时,产生极大的速度变化,就要辐射出电磁波。

由于大量电子轰击阳极靶的时间和条件不完全相同,辐射出的电磁波具有各种不同波长,因而形成了连续X射线谱。

6、X射线所必须具备的条件。

材料现代分析方法

材料现代分析方法

材料现代分析方法材料现代分析方法是指利用现代科学技术手段对材料进行分析和研究的方法。

随着科学技术的不断发展,材料分析方法也在不断更新和完善。

现代材料分析方法的发展,为材料科学研究提供了更加精准、快速和全面的手段,对于材料的研究和应用具有重要的意义。

首先,光谱分析是材料现代分析方法中的重要手段之一。

光谱分析是利用物质对电磁波的吸收、发射、散射等现象进行分析的方法。

常见的光谱分析方法包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等。

通过光谱分析,可以对材料的结构、成分、性质等进行研究和分析,为材料的研究和应用提供重要的信息。

其次,电子显微镜分析也是材料现代分析方法中的重要手段之一。

电子显微镜是利用电子束来照射样品,通过电子与样品相互作用产生的信号来获取样品的显微结构和成分信息的一种显微镜。

通过电子显微镜分析,可以对材料的微观形貌、晶体结构、成分分布等进行研究和分析,为材料的结构性能和应用提供重要的参考。

此外,质谱分析也是材料现代分析方法中的重要手段之一。

质谱分析是利用质谱仪对物质进行分析的方法,通过对物质中离子的质量和相对丰度进行检测和分析,来确定物质的分子结构和成分。

质谱分析可以对材料的组成、纯度、分子量等进行研究和分析,为材料的质量控制和应用提供重要的支持。

综上所述,材料现代分析方法是利用现代科学技术手段对材料进行分析和研究的方法。

光谱分析、电子显微镜分析、质谱分析等都是材料现代分析方法中的重要手段,通过这些方法可以对材料的结构、成分、性能等进行全面的研究和分析,为材料的研究和应用提供重要的支持。

随着科学技术的不断发展,相信材料现代分析方法将会更加完善和精准,为材料科学研究和应用带来更多的新突破。

材料现代分析测试方法

材料现代分析测试方法

材料现代分析测试方法材料现代分析测试方法是指利用现代科学技术手段对材料进行分析和测试的方法。

随着科学技术的不断发展,材料分析测试方法也在不断更新和完善,为材料研究和应用提供了更加精准、高效的手段。

首先,光谱分析是材料现代分析测试方法中常用的一种。

光谱分析利用物质对光的吸收、发射、散射等特性进行分析,可以得到物质的组成、结构、性质等信息。

常见的光谱分析方法包括紫外-可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等,这些方法可以对材料进行全面的分析。

其次,电子显微镜分析也是材料现代分析测试方法中的重要手段。

电子显微镜可以对材料进行高分辨率的成像和分析,可以观察到材料的微观结构和形貌特征。

透射电子显微镜、扫描电子显微镜等成像技术,以及能谱分析技术,可以对材料进行表面成分分析和元素分布分析,为材料研究提供了重要的信息。

此外,质谱分析也是材料现代分析测试方法中的重要手段之一。

质谱分析利用物质的分子离子质量和相对丰度信息,可以对材料进行成分分析和结构鉴定。

常见的质谱分析方法包括质子磁共振质谱、质子谱、碳谱等,这些方法可以对有机材料和高分子材料进行分析。

最后,热分析也是材料现代分析测试方法中的重要手段之一。

热分析利用材料在升温或降温过程中吸热、放热、质量变化等特性,可以对材料的热稳定性、热动力学性质等进行分析。

常见的热分析方法包括差示扫描量热法、热重分析法等,这些方法可以对材料的热性能进行全面的分析。

综上所述,材料现代分析测试方法在材料研究和应用中起着至关重要的作用。

通过光谱分析、电子显微镜分析、质谱分析、热分析等手段,可以全面了解材料的组成、结构、性质等信息,为材料的设计、制备和应用提供科学依据和技术支持。

随着科学技术的不断进步,材料现代分析测试方法也将不断完善和发展,为材料领域的发展注入新的活力。

现代检测技术应用实训报告

现代检测技术应用实训报告

现代检测技术应用实训报告一、引言现代检测技术的应用范围广泛,涵盖了工业、医疗、环保、食品安全等多个领域。

本文将重点介绍在实训过程中所涉及的几种现代检测技术及其应用。

二、无损检测技术无损检测技术是一种非破坏性的检测方法,可以对材料、构件或产品进行内部缺陷的检测,如裂纹、气泡、夹杂等。

常用的无损检测技术包括超声波检测、X射线检测、磁粉检测和涡流检测等。

1. 超声波检测超声波检测利用声波在材料中传播的特性来检测材料内部的缺陷。

通过发送超声波脉冲,然后接收反射回来的信号,可以确定材料中存在的缺陷位置、大小和形状。

超声波检测广泛应用于工业制造中的焊接、铸造和铆接等工艺。

2. X射线检测X射线检测利用X射线的穿透性来检测材料内部的缺陷。

通过照射被检测物体,利用X射线透射的不同程度来确定材料中的缺陷。

X 射线检测常用于金属材料的缺陷检测,如焊缝、铸件和管道的质量检测。

3. 磁粉检测磁粉检测是利用材料表面的磁场分布来检测材料表面和近表面的缺陷。

通过在被检测材料表面涂覆磁粉,当材料表面有缺陷时,磁粉会在缺陷处发生聚集,形成可见的磁粉线。

磁粉检测广泛应用于金属材料的裂纹检测。

4. 涡流检测涡流检测是利用交流电磁感应原理来检测材料表面和近表面的缺陷。

通过将交流电流通过线圈,产生交变磁场,当被检测材料表面有缺陷时,会产生涡流。

通过检测涡流的变化,可以确定材料表面的缺陷。

三、光学检测技术光学检测技术是利用光的传播和反射特性来检测材料的表面缺陷和形貌。

常用的光学检测技术包括显微镜检测、激光扫描检测和红外热像检测等。

1. 显微镜检测显微镜检测利用显微镜的放大功能来观察材料表面的细微缺陷。

通过放大镜头和照明系统,可以清晰地观察到材料表面的微观缺陷,如划痕、裂纹和颗粒等。

显微镜检测广泛应用于材料科学、生物学和电子工程等领域。

2. 激光扫描检测激光扫描检测利用激光束的扫描功能来检测材料表面的缺陷。

通过激光束的扫描,可以获取材料表面的三维形貌。

现代材料测试技术测试方法1

现代材料测试技术测试方法1

4.1差热分析
4.1.2差热分析曲线
2、DTA曲线的温度测定及标定:外推法(反应起点、转变点、 终点) 外延起始温度——表示反应的起始温度
3、DTA曲线的影响因素 差热分析是一种热动态技术,在测试过程中体系的温度不断 变化,引起物质热性能变化。因此,许多因素都可影响DTA曲 线的基线、峰形和温度。归纳起来,影响DTA曲线的主要因素 有下列几方面: (1)仪器方面的因素:包括加热炉的形状和尺寸,坩埚材料及大 小,热电偶的位臵等。 (2)试样因素:包括试样的热容量、热导率和试样的纯度、结晶 度或离子取代以及试样的颗粒度、用量及装填密度等。 (3)实验条件:包括加热速度、气氛、压力和量程、纸速等。
哈纳瓦尔特(Hanawalt)索引与芬克(Fink)索引的比较:1、都 是以从强度上说的前四强的d值排在首位,作为一组 2、Hanawalt索引,其它七位按照强度的顺序排列(从大到小) 3、 Fink索引,其它七位按照d值的顺序排列
3.5粉晶X射线物相分析
3.5.1粉晶X射线定性分析
练习:某晶体粉末样品的XRD数据如下,请按Hanawalt法 和Fink法分别列出其所有可能的检索组。
3.5粉晶X射线物相分析
3.5.1粉晶X射线定性分析
2、索引 (1)字顺索引:是以物质的单质或化合物的英文名称,按英文字
母顺序排列而成的索引。
(2)矿物名称索引:按矿物英文名称的字母顺序排列。 (3)哈纳瓦尔特(Hanawalt)索引:是一种按d值编排的数字索
引,是鉴定未知物相时主要使用的索引。
(4)芬克(Fink)索引:也是一种按d值编排的数字索引,但其
d I/I0 d I/I0
4.27 10 2.16 2
3.86 80 2.07 95

材料检测技术的研究与应用

材料检测技术的研究与应用

材料检测技术的研究与应用一、引言材料检测是现代工程和科学研究中不可缺少的一部分,在生产和质量管理中具有重大作用。

材料检测技术不断发展,涵盖多个学科领域,为生产过程提供了实用性和科学性的支持。

二、材料检测的分类根据材料的性质和应用领域,材料检测可以分为以下几类:1.金属材料检测金属材料常用于机械制造、建筑、汽车和航空等领域,其检测方法涉及检测金属材料的力学性能、化学成分、内部缺陷、磨损和腐蚀等。

常用的方法包括声波检测、X射线、磁粒子检测、红外线检测和超声波检测等。

2.非金属材料检测非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、半导体等,其检测主要涉及化学成分、物理性能、热性能和电学性能等。

常用的方法包括热分析、拉伸试验、扫描电镜、红外光谱、透射电子显微镜和质谱等。

3.复合材料检测复合材料由两个或多个不同类型的材料组成,其检测包括基质的成分、填充物、粘结剂或表面修饰,以及分析界面表面的质量和结构。

常用的方法包括热分析、电子显微镜、分子模拟和拉伸试验等。

三、材料检测技术的发展趋势随着科技的不断发展,材料检测技术也日趋完善。

其中,以下几个方向是当前的发展趋势:1.多模态检测多模态检测是指使用多个传感器和技术对同一物体进行检测,以更全面地获取材料的信息。

该技术可提高检测效率、准确性和实用性。

2.在线实时检测在线实时检测可实现材料生产和加工的即时检测,从而有效避免生产过程中的材料失控等问题。

在线实时检测需要高可靠性,可以通过非接触式检测和自适应算法等方法实现。

3.智能检测智能检测利用计算机和人工智能等技术,可以对大量数据进行处理和分析,在短时间内快速得出结论。

智能检测有望在工业生产领域发挥重要作用,提高工作效率和质量。

四、材料检测技术的应用材料检测技术在各个行业中都有广泛的应用,以下是其中几个例子:1.汽车行业汽车行业需要对零部件的材料进行检测,以确保车辆的安全性和性能。

汽车行业中常用的材料检测技术包括超声波检测、X射线检测、磁力线检测等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

一、DTA的基本原理(1)差热分析是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。

差热分析曲线描述了样品与参比物之间的温差(ΔT)随温度或时间的变化关系。

(2)影响差热分析的主要因素1 气氛和压力的选择气氛和压力可以影响样品化学反应和物理变化的平衡温度、峰形,因此必须根据样品的性质选择适当的气氛和压力,有的样品易氧化,可以通入N2、Ne等惰性气体。

2 升温速率的影响和选择:升温速率不仅影响峰温的位置,而且影响峰面积的大小:快的升温速率下峰面积变大,峰变尖锐。

使试样分解偏离平衡条件的程度也大,易使基线漂移,并导致相邻两个峰重叠,分辨力下降。

慢的升温速率,基线漂移小,使体系接近平衡条件,得到宽而浅的峰,也能使相邻两峰更好地分离,因而分辨力高。

但测定时间长,需要仪器的灵敏度高。

升温速率对高岭土差热曲线的影响 :升温速率越大,峰形越尖,峰高也增加,峰顶温度也越高3试样的预处理及粒度试样用量大,易使相邻两峰重叠,降低了分辨力。

一般尽可能减少用量,最多大至毫克。

样品的颗粒度在100目~200目左右,颗粒小可以改善导热条件,但太细可能会破坏样品的结晶度。

对易分解产生气体的样品,颗粒应大一些。

参比物的颗粒、装填情况及紧密程度应与试样一致,以减少基线的漂移。

试样量越大,差热峰越宽,越圆滑。

其原因是因为加热过程中,从试样表面到中心存在温度梯度,试样越多,梯度越大,峰也就越宽。

4 参比物的选择要获得平稳的基线,要求参比物在加热或冷却过程中不发生任何变化,在整个升温过程中其比热、导热系数、粒度尽可能与试样一致或相近。

常用α-三氧化二铝Al2O3)或煅烧过的氧化镁(MgO)或石英砂作参比物。

如果试样与参比物的热性质相差很远,则可用稀释试样的方法解决;常用的稀释剂有SiC、铁粉、Fe2O3、玻璃珠Al2O3等。

5 纸速的选择在相同的实验条件下,同一试样如走纸速度快,峰的面积大,但峰的形状平坦,误差小;走纸速率小,峰面积小。

因此,要根据不同样品选择适当的走纸速度。

不同条件的选择都会影响差热曲线,除上述外还有许多因素,诸如样品管的材料、大小和形状、热电偶的材质以及热电偶插在试样和参比物中的位置等。

二.热重分析 (Thermogravimetric Analysis)(1)热重法(Thermogravimetry, TG)是在程序控温下,测量物质的质量与温度或时间的关系的方法,通常是测量试样的质量变化与温度的关系。

热重分析的结果用热重曲线(Curve)或微分热重曲线表示。

(2)影响热重测定的因素1. 升温速度升温速度越快,温度滞后越大,Ti及Tf越高,反应温度区间也越宽。

对于无机材料试样,建议采用的升温速度一般为10-20K·min-1。

2.气氛常见的气氛有空气、O2、N2、He、H2、CO2 、Cl2和水蒸气等。

样品所处气氛的不同导致反应机理的不同。

气氛与样品发生反应,则TG曲线形状受到影响。

例如PP使用N2时,无氧化增重。

气氛为空气时,在150-180 C出现氧化增重。

3.样品的粒度和用量样品的粒度不宜太大、装填的紧密程度适中为好。

同批试验样品,每一样品的粒度和装填紧密程度要一致。

4.试样皿(坩锅)试样皿的材质有玻璃、铝、陶瓷、石英、金属等,应注意试样皿对试样、中间产物和最终产物应是惰性的。

如聚四氟乙烯类试样不能用陶瓷、玻璃和石英类试样皿,因相互间会形成挥发性碳化物。

白金试样皿不适宜作含磷、硫或卤素的聚合物的试样皿,因白金对该类物质有加氢或脱氢活性。

5 温度的标定热天平可采用不同居里温度的强磁体来标定。

标定时在热天平外加一磁场,坩埚中放入标准磁性物质。

磁性物质的居里点是金属从铁磁性向顺磁性相转变的温度,在居里点产生表观失重。

三.示差扫描量热法Differential Scanning Calorimeter,DSC(1)差示扫描量热法(DSC)是在程序控温下,测量物质和参比物之间的能量差随温度变化关系的一种技术(国际标准ISO 11357-1)。

根据测量方法的不同,又分为功率补偿型DSC和热流型DSC两种类型。

常用的功率补偿DSC是在程序控温下,使试样和参比物的温度相等,测量每单位时间输给两者的热能功率差与温度的关系的一种方法。

(2)与在DTA曲线中,吸热效应用谷来表示,放热效应用峰来表示所不同的是:在DSC曲线中,吸热(endothermic)效应用凸起正向的峰表示凹下的谷表示 (热焓增加),放热(exothermic)效应用凹下的谷表示(热焓减少)。

三.扫描电子显微镜(SEM)透射电镜的成像——电子束穿过样品后获得样品衬度的信号(电子束强度),利用电磁透镜(三级)放大成像扫描电镜成像——利用细聚焦电子束在样品表面扫描时激发出来的各种物理信号来调制成像的。

高能电子束与样品作用产生各种信息:二次电子、背散射电子、吸收电子、特征X 射线、俄歇电子、透射电子等俄歇电子:入射电子激发样品的特征X射线过程中,外层电子向内层跃迁时辐射出来的能量不是以X射线的形式发射出去,而被外层的另一个电子吸收而摆脱原子核的束缚而逃离出来,这个被电离的电子称为俄歇电子。

扫描电镜(SEM)构成电子光学系统信号收集处理、图像显示和记录系统真空系统电源系统2 扫描电子显微镜构造和工作原理SEM的放大倍数为:显像管中电子束在荧光屏上最大扫描幅度和镜筒中电子束在试样上最大扫描幅度的比值:样品制备:1..块状试样对于块状导电材料,除了大小要适合仪器样品座尺寸外,基本上不需要进行什么制备,用导电胶把试样粘结在样品座上,即可放在扫描电镜中观察。

对于块状的非导电或导电性较差的材料,要先进行镀膜处理,在材料表面形成一层导电膜。

以避免电荷积累,影响图象质量,并可防止试样的热损伤。

2、粉末试样的制备先将导电胶或双面胶纸粘结在样品座上,再均匀地把粉末样撒在上面,用洗耳球吹去未粘住的粉末,再镀上一层导电膜,即可上电镜观察。

3、镀膜镀膜的方法有两种,一是真空镀膜,另一种是离子溅射镀膜。

通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面,称为蒸发镀膜。

离子溅射镀膜的原理是:在低气压系统中,气体分子在相隔一定距离的阳极和阴极之间的强电场作用下电离成正离子和电子,正离子飞向阴极,电子飞向阳极,二电极间形成辉光放电,在辉光放电过程中,具有一定动量的正离子撞击阴极,使阴极表面的原子被逐出,称为溅射,如果阴极表面为用来镀膜的材料(靶材),需要镀膜的样品放在作为阳极的样品台上,则被正离子轰击而溅射出来的靶材原子沉积在试样上,形成一定厚度的镀膜层四.透射电镜(1)TEM用聚焦电子束作照明源,使用于对电子束透明的薄膜试样,以透过试样的透射电子束或衍射电子束所形成的图像来分析试样内部的显微组织结构。

显微镜可分辨的两点间的最小距离,即为显微镜的分辨率光学显微镜必须提供足够的放大倍数,把它能分辨的最小距离放大到人眼能分辨的程度。

相应的放大倍数叫做有效放大倍数(2)透射电子显微镜样品制备制样方法a.粉末法b.化学减薄法c.双喷电解减薄法d.离子减薄法e.复型法五.色谱(1)色谱法定义、实质和目的定义:利用物质的物理化学性质建立的分离、分析方法实质:分离目的:定性分析或定量分析(2)按分离机制分分配色谱:利用分配系数的不同分离机制:各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离吸附色谱:利用物理吸附性能的差异分离机制:利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离离子交换色谱:利用离子交换原理分离机制:依据被测组分与离子交换剂交换能力(亲和力)不同而实现分离空间排阻色谱:利用排阻作用力的不同分离机制:利用被测组分分子大小不同、在固定相上选择性渗透实现分离(3)色谱分离原理色谱分离基于各组分在两相之间平衡分配的差异,平衡分配可以用分配系数和分配比来衡量(4)色谱分离特点1.不同组分通过色谱柱时的迁移速度不等→提供了分离的可能性2.各组分沿柱子扩散分布→峰宽↑→不利于不同组分分离六.红外光谱(1)红外光谱是一种振动光谱;当光和物质相互作用时,会引起物质分子或原子基团的振动,从而产生对光的吸收,这样产生的光谱称为振动光谱。

如果用的光源是在红外光的范围(0.75 -1000 µm),就是红外吸收光谱;如果用的是强单色光(如激光),产生的是激光拉曼光谱。

(2)光的二重性光同时具有波动性和粒子性。

它既是一种振动波,又是一种以高速度移动的粒子流,可以把它称为光量子或光子。

在表示光的特征时,波的基本公式:c = λν(波动性)普朗克公式:E = hν(粒子性)2. 多原子分子的振动——简正振动①振动自由度由N个原子构成的复杂分子的原子振动有多种形式,通常称为多原子分子的简正振动。

多原子分子简正振动的数目称为振动自由度。

多原子分子振动比双原子要复杂得多。

要描述多原子分子各种可能的振动方式,必须跟定各原子的相对位置。

在含有N个原子分子中,其位置可用简正坐标描写,而每个原子的运动可以用三个位移坐标来表达。

因此该分子被认为有3N个自由度。

N个原子是由化学键构成的一个整体分子,因此必须从分子整体来考虑自由度。

分子作为整体有三个平动自由度和三个转动自由度,剩下(3N - 6)才是分子的振动自由度(直线型分子有3N - 5个振动自由度)。

每个振动自由度相应于一个基本振动,N个原子组成的非线形分子,共有3N - 6个基本振动,这些基本振动称为分子的简正振动。

对于红外光谱法来说,要产生振动吸收需要有两个条件,即:分子振动的频率与红外光谱中某段频率相同,或者说,IR光的某些光子能量要与分子振动能相吻合。

——必要条件振动必须引起偶极矩变化,才是IR活性的。

即正负电荷中心的间距发生变化。

——IR活性振动。

分子类型(偶极矩)与红外活性的一般关系:对于双原子分子:①若为极性分子,则它具有偶极矩,为红外活性,如HX、CHCl3等存在红外光谱;②若为非极性分子,则它无偶极矩,为非红外活性,如N2、O2、Cl2 等无红外吸收光谱。

对于多原子分子:视具体情况来判断是否有偶极矩,从而确定是否具有红外活性。

如CO2虽然为非极性分子,但它在2368、668 cm-1存在红外吸收峰。

红外光谱图的定义及表示方法⏹ 定义:用来研究波数在4000-400 cm-1范围内不同波长的红外光通过化合物后被吸收的谱图37⏹表示方法●横坐标:表示吸收峰的位置,波长或波数。

●纵坐标:表示吸收峰的强度,透光度/吸光度;——T 值越小,表明吸收的越少,故曲线低谷表示是一个好的吸收带。

红外光谱图的特征(四个要素)谱带的数目、谱带的位置、谱带的形状、谱带的强度红外光谱图的影响因素① 影响峰位变化的因素41◆影响谱带位移(频率位移)的因素如下:② 影响峰强的因素A、偶极矩的变化B、能级的跃迁几率官能团区(4000~1300 cm-1):即化学键和基团的特征振动频率部分,主要反映分子中特征基团的振动,基团的鉴定工作主要在这一光谱区域进行。

相关文档
最新文档