现代纺织测试技术复习.doc

现代纺织测试技术复习固定相 stationary phase流动相 mobile phase色谱法原理：不同物质在两相固定相和流动相之间具有不同的分配系数，这些物质同流动相一起运动时，在两相间进行反复多次的分配，使分配系数不同的物质在移动速度上产生显著差别，从而使各组分达到完全分离。chromatographyGas chromotographyLiquid chromatrographyGas-liquidGas-solidLiquid-liquidLiquid-solidIon-exchangeexclusion色谱的主要参数进样信号死时间（dead time）tr0保留时间(retention time)tr净（校正）保留时间分配比 （partition ratio）k分配比也称：容量因子(capacity factor)和容量比(capacity ratio)；色谱柱 Packed column电磁辐射 electromagnetic radiation射线核跃迁X射线原子内层电子跃迁远紫外近紫外 分子中原子外层电子跃迁 电子光谱 可见区近红外分子中原子的振动 振动光谱 分子光谱中红外分子中原子的振动和分子转动远红外分子转动 转动光谱微波分子转动原子光谱：产生于原子外层电子的跃迁，同样也是由紫外和可见光激发，但是针对的是单原子物质，如金属。原子光谱没有振动和转动能级跃迁，获得的为“线状”谱线。原子光谱分为原子吸收光谱和原子发射光谱。光谱spectrum粒子particle能量包energy packet光子photon爱因斯坦-普朗克定律：E=hv量子理论quantum theory能量状态energy states吸收absorption发射emission紫外光谱ultraviolet spectroscopy产生的原因：价电子的跃迁分子中价电子经紫外或可见光照射时，电子从低能级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这样产生的吸收光谱叫紫外光谱.紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中100-200nm 为远紫外区（真空紫外），200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。紫外光谱只适用于分析分子中具有不饱和结构的化合物。Lamder-Beer定律A:吸收强度, e: 吸收率, c: 溶液的摩尔浓度， l: 样品池长度I。、I分别为入射光、透射光的强度发色团（chromophore）：使分子在紫外-可见光区产生吸收带的原子团。一般含不饱和键（ C=C、CC），产生p p * 跃迁。助色团(auxochrome)： 当具有非键电子的原子或基团连在双键或共轭体系上时，会形成非键电子（unshared electron pair ）与p电子的共轭(n- p共轭)，从而使电子的活动范围增大，吸收向长波方向位移，这种效应称为助色效应。能产生助色效应的原子或原子团称为助色基 （O、N、Cl），产生n p *。红移现象（red shift）：由于取代基或溶剂的影响使最大吸收峰向长波方向移动的现象称为红移现象。（ p p * 化合物在极性溶剂中）蓝移现象(blue shift)：由于取代基或溶剂的影响使最大吸收峰向短波方向移动的现象称为蓝移现象。（ n p *化合物在极性溶剂中）共轭conjugation红外infrared spectroscopy振动或转动vibrational and rotational states红外分区近红外光区near infrared region（0.75-2.5m ）中红外光区medium infrared region（2.5-25m ）远红外光区far infrared region（25-300m ）物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。特征区characteristic region指纹区fingerprint region振动偶合vibrational coupling费米共振Fermi resonance 红外振动形式伸缩振动stretching vibration弯曲振动bending vibration拉曼光谱Raman spectroscopy拉曼光谱的产生是由于分子极化度（polarizability）的变化.红外产生的原因是由于分子偶极距（dipole moment）的变化.高度对称的振动是拉曼活性的，一些非极性基团和碳骨架（carbon skeleton）的对称振动有强的拉曼谱带。高度非对称的振动是红外活性的，一些强极性基团（polar substituents）的不对称振动有强的红外谱带 。自旋量子数I spin quantum number 进动 precessional motion 核磁共振产生条件核磁共振吸收谱可以通过：1. 改变电磁波频率（frequency of the radio frequency oscillator）2. 改变外磁场强度（magnetic field）弛豫过程relaxation process分类自旋-晶格弛豫（spin-lattice relaxation）自旋-自旋弛豫（spin-spin relaxation）化学位移chemical shift屏蔽作用shielding effect自旋偶合spin-spin coupling同一分子中质子间的相互作用。不影响化学位移，但对谱图峰形产生影响，谱线分裂现象。X衍射X-ray diffractionX射线衍射是研究晶体结构的工具。X射线是电磁波，特征X射线的产生与阳极靶原子中的内层电子跃迁过程有关。一般X衍射使用的是 K系X射线中的KX射线。X射线衍射实质上是各原子产生的相干散射在空间相遇发生干涉引起的。空间点阵lattice space晶格lattice阵点Crystal array point晶胞unit cell晶胞中原子排列的规律能代表整个点阵的原子排列规律。X射线衍射原理 布拉格方程：n=2dsin二次电子（secondary electron）：入射电子射到试样上后，将试样中的电子轰击出样品外的那部分电子，其能量较低50eV。吸收电子：入射电子与试样作用后，由于非弹性散射失去一部分能量，而被试样吸收。透射电子：试样厚度小于电子穿透深度时，一部分入射电子与试样作用，引起弹性散射或非弹性散射透过试样的电子。电子枪electron gun聚光镜condenser lens物镜objective lens中间镜intermediat lens投影镜projector lens极靴pole piece透射电镜可用于研究晶体结构将中间镜的物平面与物镜后焦面重合，在中间镜可以将衍射谱投影到投影镜物平面，再由投影镜投影到荧光屏上。扫描系统：镜筒中电子束的扫描必须与显示系统中的显像管中电子束的扫描同步。信号检测系统：由闪烁探测器或固体探测器收集二次电子和背散射电子。主要的热分析方法差示扫描量热（DSC-differential scanning calorimetry):在程序温度下，测量保持样品与参比物温度恒定时输入样品和参比物的功率差与温度关系的分析方法。差热分析（DTA-differential thermal analysis）：在程序控制温度下，测量样品与参比物之间的温度差和温度之间关系的热分析方法。热重分析（