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1、红外吸收光谱法鉴别纤维种类的原理,陈琦星 10纺一 222010323012007,什么是红外吸收光谱？,红外线又叫红外光，它和紫外线、可见光一样，都是电磁波。红外线的波长在0.771000微米之间。根据波长的不同，红外线又分为近红 外线、中红外线和远红外线(又叫长波红外线)。自然界里任何固体和液体在其温度大于绝对零度(即-273)时，都会辐射红外线。,辐射分子振动和转动能级跃迁红外光谱,ps：由于纤维的特征，纤维的鉴别全部应用中红外光谱。,什么是红外吸收光谱法？,峰数峰位峰强,当红外光找到被测试样时,试样将吸收一部分光能转变为分子的振动能和转动能。红外光谱仪将吸收值与相应的波数绘图,就可获得
2、该试样的红外吸收光谱。,红外光谱法的原理：,纤维分子的运动：纤维分子本身是在不停运动的,组成纤维分子的种类数目越多,则振动的类型数目也越多。分子的振动方式可以分为3种。1.键长的伸缩运动：纤维化学键的轴向运动。2.价键的弯曲摇摆运动。3.原子围绕主键的旋转或扭转摆动。,表现在光谱上,吸收峰位置影响吸收峰位置的因素可分为内部因素和外部因素两种 内部因素 如 诱导效应、共轭效应、氢键等。外部因素 如 溶剂影响、温度影响等。吸收峰强度吸收峰强弱取决于基团偶极距改变的难易程度。基团极性越大,分子结构非对称性越强,振动产生的瞬间偶极距的变化越大,吸收峰越强。吸收峰的形状吸收峰的 形状取决于基团的 特定结
3、构和振动情况,但由于各个基谐振动之间的互相影响,会产生一些峰的合并或减弱,某些峰甚至测不出来或产生新的附加峰。,具体实验方法：,方法一：澳化钾压片法将纤维整理成束,用哈氏切片器将纤维切成小于20um的粉末,取2-3mg和100mg的溴化钾粉末混合,在玛瑙研钵中研磨 2-3min,将研磨均匀的混合物全部移至溴化钾压膜机中,在14mpa压力下,抽真空2-3min,即可得到制片。这种方法主要用于纤维素纤维,蛋白质纤维及溶剂等难以溶解的合成纤维。,方法二：薄膜法溶解铸膜将纤维试样溶解在合适的试剂中,用玻璃棒在晶体板上涂膜,待试剂完全挥发后即 可上机。这种方法主要应用于锦纶,聚乙 烯纤维,醋醋纤维。熔融
4、铸膜将纤维试样夹在四氯乙烯板 中,置于两加热板之间,在实验室压机上压制,可获得透明薄膜。这种方法要用于聚烯烃纤维,聚醋纤维等。,示例：,玉米纤维的傅立叶红外吸收光谱图,红外光谱法鉴别纤维的优缺点：,优点对不同种类的纤维鉴别准切。由于每种纤维具有不同的化学基团,不同的分子结构,在红外线光谱中 就会出 现不同的特征吸收。根据已知纤维光谱图与未知纤维光谱图比较,就能对纤维种类鉴别。这种方法避免了人眼观察而带来的误差。例如天丝纤维和棉纤维,棉经过丝光处理后表面很光滑,和天丝很相似,用显微镜法鉴别这两种纤维存在一定困难,然而用红外光谱法时,两种纤维的光谱图截然不同,如图所示 非常容易鉴别。,图 1棉纤维
5、红外光谱图,图 2天丝纤维红外光谱图,缺点：,操作复杂制片过程比较复杂,制片质量的 好坏直接影响到鉴定结果。对人员熟练程度要求较高要求人员对纤维光谱图比较熟悉,能够快速并准确分析光谱图。不能够准确定量红外光谱法只能对纤维类别进行鉴定,无法准确测量每种组分所占比重,目前,纤维成分定量主要为溶解法。仪器价格比较昂贵,结论：,红外吸收光谱法是定性鉴别纺织纤维的重要方法之一,对于不同类别的纤维,能够准确鉴别其组分,然而它也存在一些不足之处,在鉴别纤维组分时,不能仅仅局限于一种方法,要各种方法相结合,扬长避短。熟练掌握红外吸收光谱法,可以帮助解决纤维组分鉴定中多疑难杂症。,谢谢您的观赏,WPS Office,Make Presentation much more fun,WPS官方微博kingsoftwps,
