四大光譜介紹

小花季_ 2011-08-14 16:41:15 679 瀏覽

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zhanchen1990 2011-08-15 00:00:00

⑴光具有波粒二象性 E=hν=hc/λ，λ=c/ν，V=1/ λ 。熟悉波長(zhǎng)λ、頻率ν、波數(shù) 、能量E的概念、單位及相互關(guān)系。 ⑵熟悉電磁波譜圖，包括紫外光區(qū)、紅外光區(qū)的劃分。 ⑶了解分子總的能量E的組成，它包括E平動(dòng)能，電子運(yùn)動(dòng)能E電、分子振動(dòng)能量E振和分子轉(zhuǎn)動(dòng)能量E轉(zhuǎn)。電磁波(光波)照射物質(zhì)時(shí)，分子要吸收一部分輻射，但是，吸收是量子化的，即只吸收某些特定頻率的輻射，吸收的能量可以激發(fā)電子到較高的能級(jí)或增加分子振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)，從而產(chǎn)生特征的分子吸收光譜。其中電子能級(jí)差Z大、振動(dòng)能級(jí)差次之，轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差Z小。只有恰好等于某個(gè)能級(jí)差時(shí)，分子才能吸收。 ⑷了解吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。分子中不同的基團(tuán)表現(xiàn)出不同的吸收特征，因此，確定分子的吸收光譜可以推測(cè)分子可能存在的官能團(tuán)。 ⑸了解分子能級(jí)裂化與光譜的關(guān)系。讀者要了解吸收光譜的分類，以及電磁波譜區(qū)域與相應(yīng)波譜方法的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 ①紫外光譜法：波長(zhǎng)在200—400nm的近紫外光，激發(fā)n及π電子躍遷 ②紅外光譜法：波長(zhǎng)在2.5—15μm激發(fā)振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng) ③核磁共振波譜法：波長(zhǎng)在無(wú)線電波1—1000m激發(fā)原子核自旋能級(jí)。質(zhì)譜不同于以上三譜，不屬于吸收光譜。它不是描述一個(gè)分子吸收不同波長(zhǎng)電磁波的能力，而是記錄化合物蒸汽在高真空系統(tǒng)中，受到能量很小的電子束轟擊后生成碎片正離子的情況。 ⑹光吸收定律透射率T=透射光／入射光＝I／I0，吸光度A＝-logT=εbc(L-B定律) ⑺物質(zhì)吸收譜帶的特征主要特征：位置(波長(zhǎng))及強(qiáng)度(幾率) 1、分子軌道形成與σ，π及n軌道。讀者應(yīng)習(xí)慣于用分子軌道表示分子結(jié)構(gòu)。處在分子軌道中的價(jià)電子主要涉及σ，π，n，價(jià)電子的躍遷產(chǎn)生uv：σ→σ* π→π* n→n* 其能量次序大致為σ＜π＜n＜π*＜σ*據(jù)此，可以比較不同類型能級(jí)躍遷所需能量的大小，以及與吸收峰波長(zhǎng)的關(guān)系。 2、電子能級(jí)和躍遷類型 σ→δ* 200nm以下，遠(yuǎn)紅外區(qū)，飽和碳?xì)浠衔?，例如，CH4λmax＝125nm。 n→π* 200－400nm，近紅外區(qū)，適用于含雜原子的雙鍵或雜原子上的孤電子對(duì)與碳上π電子形成p-π共軛，R帶λmax＝310nm。 π→π* 乙烯型E帶，E1λmax＝184nm ，E2λmax＝204nm ；丁二烯型K帶，λmax＝217nm 苯型B帶λmax＝256nm。 n→σ* 200nm左右，含雜原子O，S，N，Br，I等類型的飽和化合物。例如，CH3OHλmax＝183nm。 3、發(fā)色團(tuán)(略) 4、助色團(tuán)及其對(duì)光譜的影響助色團(tuán)—OH，—OR，—NHR，—SH，—SR，—Cl，—Br，—I以及烷基等。烷基斥電基，藍(lán)移；p-π共軛，紅移。 5、溶劑極性影響。二、不飽和有機(jī)物的紫外吸收帶及計(jì)算方法目前還不能完全從理論上估計(jì)各種發(fā)色團(tuán)和共軛系統(tǒng)的紫外吸收峰值，但可以從大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，歸納出一些經(jīng)驗(yàn)公式，從而估計(jì)Z大吸收峰值(λmax)。 1、共軛烯烴 ⑴共軛二烯、三烯、四烯的紫外吸收帶在環(huán)烯烴中，共軛雙鍵的位置對(duì)uv有很大影響。如果共軛雙烯鍵的兩個(gè)雙鍵中間的單鍵為環(huán)的一部分，則稱此為環(huán)二烯。環(huán)二烯可分為同環(huán)二烯、異環(huán)二烯、半環(huán)二烯（）對(duì)于共軛二、三、四烯，可以利用伍德瓦爾—費(fèi)塞爾經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算λmax值。如果結(jié)構(gòu)合理，一般計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值比較接近。但該規(guī)則不適合交叉共軛體系(例，半環(huán)二烯)，也不適合于芳香系統(tǒng)。在計(jì)算中，如遇既可取同環(huán)二烯又可取異環(huán)二烯為母體，則應(yīng)取躍遷時(shí)所需能量Z低的二烯作母體。由于分子中各基團(tuán)之間的相互作用，或空間阻礙，常使該規(guī)則產(chǎn)生誤差。在這方面已有對(duì)此規(guī)則作了修正[見J.Ory.Chem.24，436(1959);29，3527(1964)]。通常，反式異構(gòu)體及λmax其ε都大于相應(yīng)的順式異構(gòu)體。溶劑對(duì)這類化合物λmax的影響忽略不計(jì)。光譜中出現(xiàn)符合某一發(fā)色團(tuán)的特征吸收譜帶時(shí)，只能作為該發(fā)色團(tuán)可能存在的證明，而不能確定其存在；但若推斷的吸收峰不存在，則可作為該發(fā)色團(tuán)不存在的相當(dāng)可靠的證據(jù)。 2、共軛多烯的紫外吸收帶費(fèi)塞爾—肯恩(Kubn)公式 λmax (已知溶液)=114+5m+n(48.0-1.7n)-16.5R(環(huán)內(nèi))-10R(環(huán)外) m取代烷基數(shù) n共軛雙鍵數(shù) (n>4) R(環(huán)內(nèi))——含環(huán)內(nèi)雙鍵的環(huán)數(shù) R(環(huán)外)——含環(huán)外雙鍵的環(huán)數(shù) 3、α，β-不飽和羰基化合物可按經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算λmax，它不但受發(fā)色團(tuán)碳原子上取代基的影響而且還明顯受溶劑極性影響。 4、芳香族化合物苯分子紫外光譜在E1λmax＝184nm、E2λmax＝204nm和(B帶)256nm附近出現(xiàn)三個(gè)吸收帶。其中E1帶檢測(cè)不到；比較重要的是B帶，苯型帶受溶劑影響很大。 ⑴一元取代物uv (略) ⑵二元取代物uv ⑶多環(huán)芳烴uv ⑷雜環(huán)化合物uv 三、紫外光譜儀(略) 1、結(jié)構(gòu)原理 2、雙光束、自動(dòng)記錄式紫外—可見分光光度計(jì)(雙分散系統(tǒng))

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氮?dú)?液質(zhì)用氮?dú)獍l(fā)生器的四大組成系統(tǒng)介紹: 氮?dú)獍l(fā)生器的工作原理是分離空氣，電解膜的負(fù)極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng)，吃掉空氣中的氧化性氣體，在正極側(cè)還原，空氣流過電解池后就只剩下氮?dú)夂投栊詺怏w，故國(guó)內(nèi)發(fā)生器的純度大多標(biāo)有“相對(duì)含氧量”，氮?dú)獾募兌群涂諝饬魉?，有效分解面的長(zhǎng)度，電解電勢(shì)的強(qiáng)弱都有關(guān)系，這種分離方法也決定了氮?dú)獾募兌炔豢赡茏龅暮芨?。加入電解質(zhì)的作用就是提高水的導(dǎo)電率，使電化學(xué)反應(yīng)能順利進(jìn)行。
氮?dú)獾膽?yīng)用范圍廣，是我們實(shí)驗(yàn)室以及工業(yè)生產(chǎn)中*的氣體，其應(yīng)用繁多，用量巨大。氮?dú)獾墓┙o方式也很多，尤其是液氮使用的多但是存在的致命的隱患?，F(xiàn)在使用較多的液質(zhì)用氮?dú)獍l(fā)生器可取代液氮減少致命隱患。使用氮?dú)獍l(fā)生器，發(fā)生器所制氮?dú)饧串a(chǎn)即用，其流量能滿足使用需求，但又不至于對(duì)空氣中氧氣含量造成較大影響。安全可靠，流量穩(wěn)定，純度穩(wěn)定?？商峁┘兌雀哌_(dá)99.9999%的高純氮?dú)猓葱枭a(chǎn)，具有液氮塔、杜瓦等傳統(tǒng)氣源所不具備的許多優(yōu)點(diǎn)——更便捷（無(wú)需重復(fù)訂購(gòu)）、安全（沒有泄漏或爆炸危險(xiǎn)）及經(jīng)濟(jì)（沒有持續(xù)的氣體采購(gòu)成本）的解決方案。
液質(zhì)用氮?dú)獍l(fā)生器包括氮氧分離系統(tǒng)、氮?dú)饩彌_系統(tǒng)、空氣儲(chǔ)罐系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等。在這些系統(tǒng)中，氮氧分離系統(tǒng)是制氮設(shè)備的主要部件，由兩個(gè)交替工作的吸附塔(塔內(nèi)裝碳分子篩)和氣動(dòng)閥、節(jié)流閥、消音器等組成。根據(jù)碳分子篩對(duì)空氣中主要成分氧氣和氮?dú)獾奈剿俾什煌?，在液質(zhì)用氮?dú)獍l(fā)生器加壓吸附和降壓脫附過程中實(shí)現(xiàn)氮氧分離，而加壓吸附與降壓脫附過程由可編程控制器按一定程序控制電磁閥，并由電磁閥控制相應(yīng)的氣動(dòng)閥自動(dòng)運(yùn)行。
氧氮分離系統(tǒng)：其主體是兩個(gè)裝滿碳分子篩的吸附塔，當(dāng)潔凈壓縮空氣進(jìn)入一吸附塔時(shí)，O2、CO2和微量H2O被碳分子篩吸附，氮?dú)鈴某隹诙溯敵?。?dāng)一塔在吸附制氮時(shí)，另一塔通過減壓使吸附在分子篩中的O2、CO2和H2O從微孔中排出，實(shí)現(xiàn)分子篩的生脫附。兩塔交替進(jìn)行吸附和生，連續(xù)輸出氮?dú)猓撓到y(tǒng)由吸附塔、塔內(nèi)裝填的碳分子篩、氣動(dòng)閥、消聲器、節(jié)流閥、壓緊氣缸、壓力表等組成。
氮?dú)饩彌_系統(tǒng)：其主要作用在于均衡從氮氧分離系統(tǒng)分離出來(lái)的氮?dú)獾膲毫图兌?，保證連續(xù)供給氮?dú)?。同時(shí)，在吸附塔進(jìn)行生到吸附切換時(shí)，它將存儲(chǔ)的部分合格氮?dú)饣爻湮剿Ｗo(hù)床層，另外也有幫助吸附塔升壓的作用。該系統(tǒng)由緩沖罐、流量計(jì)、粉塵過濾器、調(diào)壓閥、節(jié)流閥、防護(hù)閥等組成。
空氣儲(chǔ)罐系統(tǒng)：保證氧氮分離系統(tǒng)用氣平穩(wěn)，在氧氮分離系統(tǒng)切換時(shí)防止瞬間氣流流速過快，影響空氣凈化效果，提高進(jìn)入吸附器的壓縮空氣品質(zhì)，有利于延長(zhǎng)分子篩的壽命。該系統(tǒng)由空氣儲(chǔ)罐、防護(hù)閥、截止閥、球閥、壓力表等組成。
電氣控制系統(tǒng)：其作用是設(shè)備啟停操作、工作狀態(tài)指示燈顯示、故障聲光報(bào)警指示、純度顯示和按設(shè)定程序驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)閥。液質(zhì)用氮?dú)獍l(fā)生器的電氣控制系統(tǒng)由可編程序控制器CPU、氣源三聯(lián)件、電磁閥、指示燈、微氧儀等組成，主要集中安裝于電控柜。