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苯甲酸红外吸收光谱的测绘

时间:2022-02-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:一、目的及要求1.学习用红外吸收光谱进行化合物的定性分析。因此掌握各种原子基团基频峰的频率及其位移规律,就可应用红外吸收光谱来确定有机化合物分子中存在的原子基团及其在分子结构中的相对位置。

一、目的及要求

1.学习用红外吸收光谱进行化合物的定性分析

2.掌握用压片法制作固体试样晶片的方法。

3.熟悉红外分光光度计的工作原理及其使用方法。

二、实验原理

苯甲酸分子结构可知,分子中各原子基团的基频峰的频率在4 000~650 cm-1,见表6-1。

表6-1 原子基团的基频峰的频率范围

本实验用溴化钾晶体稀释苯甲酸标样和试样,研磨均匀后,分别压制成晶片,以纯溴化钾晶片作参比,在相同的实验条件下,分别测绘标样和试样的红外吸收光谱,然后从获得的两张图谱中,对照上述的各原子基团频率峰的频率及其吸收强度,若两张图谱一致,则可认为该试样是苯甲酸。

三、仪器与试剂

1.仪器

Nicolet_is 10型傅里叶红外光谱仪

压片装置

压片机

玛瑙研钵

红外干燥灯

2.样品

苯甲酸、溴化钾均为优级纯

苯甲酸试样经提纯

四、实验步骤

1.开启空调机,使室内的温度为18~20℃,相对湿度不大于65%。

2.苯甲酸标样、试样和纯溴化钾晶片的制作

取预先在110℃烘干48 h以上,并保存在干燥器内的溴化钾150 mg左右,置于洁净的玛瑙研钵中,研磨成均匀、细小的颗粒,然后转移到压片模具上(见图6-4和图6-5)。依图6-4顺序放好各部件后,把压模置于图6-5中的7处,并旋转压力丝杆手轮1压紧压模,顺时针旋转放油阀4到底,然后一边放气,一边缓慢上下移动压把6,加压开始,注视压力表8。当压力加到1×105~1.2×105kPa时,停止加压,维持3~5 min,反时针旋转放油阀4,加压解除,压力表指针指“0”,旋松压力丝杆手轮1取出压模,即可得到直径为13 mm,厚为1~2 mm透明的溴化钾晶片,小心从压模中取出晶片,并保存在干燥器内。

图6-4 压模结构

1—压杆帽;2—压模体;3—压杆;4—顶模片;5—试样;6—底模片;7—底座

图6-5 压片机

1—压力丝杆手轮;2—拉力螺柱;3—工作台垫板;4—放油阀;5—基座;6—压把;7—压模;8—压力表;9—注油口;10—油标及入油口

另取一份150 mg左右的溴化钾置于洁净的玛瑙研钵中,加入2~3 mg优级纯苯甲酸,同上操作研磨均匀、压片并保存在干燥器中。

再取一份150 mg左右的溴化钾置于洁净的玛瑙研钵中,加入2~3 mg苯甲酸试样,同上操作制成样品,并保存在干燥器内。

3.根据实验条件,将红外分光光度计按仪器操作步骤进行调节,测绘红外吸收光谱。

4.在相同的实验条件下,测绘苯甲酸试样的红外吸收光谱。

五、数据处理

1.记录实验条件。

2.在苯甲酸标样和试样红外吸收光谱图上,标出各特征吸收峰的波数,并确定其归属。

3.将苯甲酸试样光谱图与其标样光谱图进行对比,如果两张图的各特征吸收峰及其吸收强度一致,则可认为该试样是苯甲酸。

六、思考题

1.红外吸收光谱分析对固体试样的制片有何要求?

2.如何着手进行红外吸收光谱的定性分析?

3.红外光谱实验室的温度和相对湿度为什么要维持一定的指标?

七、注意事项

制得的晶片必须无裂痕,局部无发白现象,如同玻璃般完全透明,否则应重新制作。发白表示压制的晶片薄厚不匀;晶片模糊表示晶体吸潮,水在光谱图中3 450 cm-1和1 640 cm-1处出现吸收峰。

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