现代分析测试技术-期末考试复习题.doc

期末考试复习题

绪论
1. 熟悉丙纶、涤纶、尼龙的化学组成、分子式。
纤维
化学组成
缩写
分子式
涤纶
聚对苯二甲酸乙二酯纤维
PET
O
O
O
C
CH2
CH2
C
O
O
n

尼龙
聚酰胺6
PA6
n
NH
（CH2）
5CO

聚酰胺66
PA66
CO
NH
（CH2）
n
6NH
4CO
（CH2）

丙纶
聚丙烯纤维
PP
n
—CH2
—CH
（CH3）

2. 高分子材料的分子量有哪几种表示方式？怎样计算分子量多分散系数（分子量分布）D？Mw＝96835，Mn＝95876，D＝Mw/Mn
分子量表示方法：数均分子量（Mn）、重均分子量（Mw）、粘均分子量（Mη）和Z均分子量（Mz）
3. 什么是高分子材料的玻璃化转变温度？什么是玻璃态，什么是高弹态？
玻璃化转变温度：高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，指无定型聚合物（包括结晶型聚合物中的非结晶部分）由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度，是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度，通常用Tg表示。在此温度以上，高聚物表现出弹性；在此温度以下，高聚物表现出脆性。
玻璃态：－整个分子链和链段松弛时间很长，在短时间内无法观察到，只有小运动单元（如支链、侧基等）的运动才能观察到
高弹态（rubbery state）：链段运动但整个分子链不产生移动。此时受较小的力就可发生很大的形变（100～1000％），外力除去后形变可完全恢复，称为高弹形变。
4. 熟悉各种测试技术的类型和类别。

紫外
1. 电子跃迁有哪些种类？哪些类型的跃迁可以在紫外光谱中得到反映？、
有机分子电子跃迁类型有σ→σ*跃迁，n→σ*跃迁，π→π*跃迁，n→π*跃迁，π→σ*跃迁，σ→π*跃迁 。其中π→π*跃迁、n→π*跃迁、n→σ*跃迁对应的波长在紫外光区，能在紫外光谱上反映
2. 双酚A聚砜标样的分子量为153246g/mol，将其配制成不同浓度的溶液，一定波长下作紫外光谱分析，得到吸光度A-浓度C曲线如图所示。现有一未知分子量的双酚A聚砜，取0.002克配制成1L溶液，测得吸光度A＝0.565，则其分子量为多少？（答案116622）

A＝Cεt，C注意换算成摩尔浓度mol/L，摩尔数（mol）＝重量（g）/分子量

红外
1.分子有哪些振动形式？每种振动形式都有对应的振动频率，为什么有的振动并不能产生红外吸收？
分子振动有伸缩振动和弯曲振动两种基本类型。伸缩振动和弯曲振动。前者是指原子沿键轴方向的往复运动，振动过程中键长发生变化。后者是指原子垂直于化学键方向的振动。
从理论上来说，每一个基本振动都能吸收与 其频率相同的红外光，在红外光谱图对应的位置上出现一个吸收峰。实际上有一些振动分子没有偶极矩变化是红外非活性的；另外有一些振动的频率相同，发生简并；还有一些振动频率超出了仪器可以检测的范围，这些都使得实际红外谱图中的吸收峰数目大大低于理论值。
2.以下哪些振动是活性？哪些是非活性？
结构式
振动方式
活性
CH3－CH3
C－C伸缩振动
非活性
CH3－CCl3
C－C伸缩振动
活性
SO2
对称伸缩振动
非活性
CH2＝CH2
C－H伸缩振动
活性

CH2＝CH2
C－H伸缩振动
非活性

3.计算以下分子的不饱和度：C10H16，C4H5N，C3H6O：
f＝1＋n4＋1/2（n3－n1
4.用红外光谱如何区分以下结构的化合物？
和
（反式吸收强）
和
（苯环对位双取代，1000-750单峰，羟基和羧基）（苯环单取代，800-700和700-600双峰，酯）
和 （苯环特征峰）（无）
核磁
1. 四甲基硅烷（TMS）在核磁共振技术中的作用是什么？核磁谱图用什么来表示化学位移？它是如何定义的？（标准物，坐标原点）
TMS是基准物质，其中的甲基上氢的化学位移（氢谱）定为0 ppm。
2. NMR和ESR技术在制样的时候，分别要注意哪些要点？
（NMR要注意氢键，溶剂不能含有H，要用D代溶剂，ESR必须通氮除氧，保护自由基）
3. 什么是自旋捕捉技术？常用的自旋捕捉剂有哪些？举例说明。
（自旋捕捉技术－－在ESR技术中，常用某种特定结构的逆磁性化合物S来和反应中高活性、短寿命的自由基R·结合，生成较稳定的RS·，再用ESR仪测定RS·的谱图，亚硝基化合物、氮氧化合物）。
常用的自旋捕捉剂多为具有双键的含氮氧基团的化合物，如2-甲基-2-亚硝基丙烷（2-methyl-2-nitrosopro-pane, MNP)、苯基-t-丁基氮酮（phenyl-t-butylnitrone, PBN)、 5,5-二甲基-1-吡咯啉-1-氧基（5 , 5-dimethyl-1-pyroline-1-oxide , DMPO）等。
凝胶渗透色谱
1. 液相色谱有哪四大类？根据示意图区分这四种类型。（吸附、分配、离子交换、凝胶渗透）
2. 凝胶色谱的工作原理是什么？（各种分子流体力学体积大小差别）它有哪几部分组成？
色谱法是一种分离技术，试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。其中的一相固定不动，称为固定相；另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相。当流动相中携带的混合物流经固定相时，其与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。
3. 学会运用Mark－Houwink方程计算分子量。〔n〕＝KMa
荧光分析
1. 荧光物质有什么特点？举例几个会产生荧光的基团。
荧光物质：含有荧光基团，一般含有共轭双键，发射荧光时，产生π→π*电子跃迁
一般为平面型，具有刚性，如：
强荧光基团－――ＯＨ，－ＯＲ，－ＮＨ２，－ＮＨＲ，－ＮＲ２，－Ｃ≡Ｎ
弱荧光基团－――ＣＯＯＨ，－Ｃ＝Ｏ，－ＮＯ２，－Ｃｌ，－Ｂｒ，－Ｉ
既可以加强荧光又可以加强紫外光的吸收－－―ＯＨ，－ＯＲ，－ＮＨ２
减弱荧光、却增强紫外光的吸收－－―ＣＯＯＨ，－ＮＯ２，－Ｘ
2. 荧光谱图有哪两种？分别是如何设置测试条件的？
荧光激发谱图：固定发射单色器的波长和狭缝宽度，使激发单色器的波长连续变化，从而得到荧光激发扫描谱图
纵坐标：相对荧光强度 横坐标：激发光的波长
荧光发射谱图：通常就称为荧光光谱，固定激发单色器的波长和狭缝宽度，使发射单色器的波长连续变化，从而得到荧光激发扫描谱图
纵坐标：相对荧光强度 横坐标：发射光的波长
热分析
1. 有人在测量DTA时，在参比坩锅和测量坩锅里面都放入Al2O3，然后在室温下测量，得到了很好的基线；但是在进行升温测量时，基线出现了不应有的曲线形变化，你认为是否正常？原因何在？不正常，升温速率不同，不是等速升温）
2. 下图中，是DTA测定的某纤维材料得到的曲线和升温曲线。判断以下结论是否正确，并说明理由：该纤维材料的Tg为75℃，熔融温度为110℃。（错，75℃处不是Tg，是开始升温造成的基线变化）

3. 如果用扭辫仪，发现某材料在-100℃处有一个损耗峰，同时又采用DSC方法来作分析，是否可以得到转变活化能？（不可以，DSC的灵敏度有限，对高分子物质中的分子链运动不能准确测得。）

SEM和TEM
1、计算透射电镜的分辨率
，
2、什么是衬度？TEM和SEM分别有哪些类型的衬度？
衬度（反差）－－衡量人对光强度的差异或者光波长的差异的分辨情况
TEM振幅衬度和色反差，SEM表面形貌衬度、原子序数衬度
3、TEM中超薄切片染色的目的（提高衬度）？以及几种染色剂的适用范围？
四氧化锇OsO4――可以与C＝C双键、OH羟基、NH2胺基发生反应
四氧化钌（RuO4）
可染：PP、PE、PET、PB（聚丁二烯）
不可染：PVC、PMMA、PAN
磷钨酸染色――可以对尼龙染色
4、SEM中，形貌衬度形成的原因是什么？
形貌衬度的形成是由于某些信号(如二次电子、背散射电子等)的强度为样品表面倾角的函数，而样品表面微区形貌差别实际上就是各微区表面相对于入射束的倾角不同。
5、用SEM观察纤维时包埋方法。

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