常用实验室仪器分析的简介和原理

1.红外吸收光谱仪，IR

分析原理：吸收红外光能，使分子振动、旋转能级跃迁，偶极矩发生变化。

光谱的表示：相对透射光能量随透射光频率的变化。

提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供官能团或化学键的特征振动频率。

2.紫外线吸收光谱仪，UV

分析原理：吸收紫外线能量，使分子中的电子能级发生跃迁。

光谱的表示：相对吸收光能随吸收光波长的变化。

提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息。

3.核磁共振光谱仪，NMR

分析原理：具有核磁矩的原子核在外部磁场中，吸收射频能量并产生核自旋能级的跃迁。

光谱的表示：吸收光能随化学位移的变化。

提供的信息：峰的化学位移、强度、裂解分数和耦合常数，提供有关核子数量、所处化学环境及其几何构型的信息。

4.荧光光谱仪，FS.

分析原理：受电磁辐射激发后发射荧光，从*低的单线激发态回到单线基态。

光谱表示法：发出的荧光能量随光的波长而变化。

提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息。

5.拉曼光谱仪

分析原理：吸收光能引起分子振动，偏振率发生变化，产生拉曼散射。

光谱表示法：散射光能量随拉曼位移的变化。

提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供官能团或化学键的特征振动频率。

6.质谱分析仪，MS.

分析原理：分子在真空中受到电子轰击，形成离子，离子被不同 m/e 的电磁场分离。

光谱的表示方法：离子的相对峰度用柱形图表示，并标明 m/e。

提供的信息：分子离子和碎片离子的质量数及其相对峰度，可提供有关分子量、元素组成和结构的信息。

7.气相色谱法（GC）。

分析原理：由于分配系数不同，样品成分在流动相和固定相之间分离。

图谱表示：柱后流出物浓度随保留值的变化。

提供的信息：峰的保留值与组分的热力学参数有关，是定性的依据；峰面积与组分含量有关。

电子顺磁共振光谱仪（ESR）。

分析原理：分子中的未成对电子在外部磁场中吸收射频能量，导致电子自旋能级跃迁。

光谱的表示方法：吸收的光能或微分能随磁场强度的变化而变化。

提供的信息包括：光谱线位置、强度、裂解次数和超正弦分裂常数，可提供有关非配对电子密度、分子键特性和几何构型的信息。

9.裂解气相色谱，PGC。

分析原理：在特定条件下瞬间裂解聚合材料，获得具有特定特征的片段。

图谱表示：柱后流出物浓度随保留值的变化。

提供的信息：光谱指纹图谱或特征碎片峰，描述聚合物的化学结构和几何构型。

10 .凝胶色谱法，GPC。

分析原理：根据分子的流体力学体积，样品通过凝胶柱分离，大分子先流出。

图谱表示：柱后流出物浓度随保留值的变化。

提供的信息：聚合物的平均分子量及其分布。

11.反气相色谱法，IGC.

分析原理：探针分子保留值的变化取决于其与作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力。

光谱表示法：探针分子比保留体积对数随色谱柱温度倒数的变化曲线。

提供的信息：探针分子的保留值与温度的关系提供了聚合物的热力学参数。

12.热重仪，TG.

分析原理：在温控环境中，样品重量随温度或时间的变化。

光谱表示法：样品重量分数随温度或时间变化的曲线。

提供的信息：曲线陡降处为样品的失重区，高原区为样品的热稳定性区。

静态热力分析仪（TMA）。

分析原理：样品在恒定力作用下的变形与温度或时间的函数关系。

光谱表示法：样品变形值随温度或时间变化的曲线。

提供的信息：热转变温度和机械状态。

14.差热分析仪，DTA。

分析原理：样品和参照物处于相同的温控环境中，由于两者的导热性不同而产生温差，记录温度随环境温度或时间的变化。

光谱表示法：温差与环境温度或时间的曲线。

提供的信息：提供有关聚合物热转变温度和各种热效应的信息。

15.差示扫描量热仪（DSC）。

分析原理：将样品和参照物置于相同的温控环境中，记录维持温差为零所需能量随环境温度或时间的变化。

光谱表示法：热量或其变化率随环境温度或时间变化的曲线。

提供的信息：提供有关聚合物热转变温度和各种热效应的信息

16. 动态热力分析仪，DMA。

分析原理：在周期性变化的外力作用下，样品的变形随温度的变化而变化。

光谱表示法：模量或 tanδ 随温度变化的曲线。

提供的信息：热转变温度模量和 tanδ。