材料研究方法课后习题答案

内容发布更新时间 : 2025/7/24 23:32:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

蚀性等方面较原始玻璃都有大幅度提高。微晶玻璃在晶化过程中会释放出大量的结晶潜热,产生明显的热效应,因而DTA分析在微晶玻璃研究中具有重要作用。

10.简述热分析技术在材料研究中的应用。

答:1)差热分析(DTA)曲线或差示扫描量热分析(DSC)曲线可以用来定性地表征和鉴定物质,可以定量地估计参与反应的物质的量或测定热化学参数。尤其是DSC分析不仅可定量地测定物质的熔化热、转变热和反应热,还可以用来计算物质的纯度和杂质量。

2)热重分析在无机材料领域应用广泛,可以用于研究无机和有机化合物的热分解、不同温度及气氛中金属的抗腐蚀性能、固体状态的变化、矿物的冶炼和焙烧、液体的蒸发或蒸馏、煤或石油及木材的热解、挥发灰分的含量测定、蒸发和升华速度的测定、吸水和脱水、聚合物的氧化降解、气化热测定、催化剂和添加剂评定、化合物组分的定性和定量分析、老化和寿命评定、反应动力学研究等领域,其特点是定量性强。

3)热膨胀分析在陶瓷材料方面应用广泛,它可以确定陶瓷材料合理的配方和烧成。

4)热机械分析在高分子材料方面应用广泛,它可以测定高聚物的Tg温度、研究高聚物的松弛运动、固化过程、分析增塑剂含量、表征高聚物合金组分的相容性等。

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第6章 光谱分析

1.了解各种波长的电磁波对原子(基团)的作用及其相应的光谱分析手段。 答: 电磁波 紫外光 对原子基团的作用 波长较短,能量较高,引起分子中价电子的跃迁 红外光 波长较长,能量较低,只能引起分子中成键原子和转动能级的跃迁 核磁共振波 可见光

2.何谓助色团和生色团?

答:助色团是指那些本身不会使化合物分子产生颜色或者再紫外及可见光区不产生吸收的一些基团,但这些基团与发色基团相连时却能使发色基团的吸收带波长移向长波,同时使吸收强度增强。

生色团是指能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团,不论是否显示颜色都称为发色基团或生色团。

3.简述有机物在紫外光谱中吸收带的类型。 答:1)R吸收带 卤代烷烃可产生这类谱带;

2)K吸收带 共轭烯烃,取代芳香化合物可产生这类谱带; 3)B吸收带 芳香化合物及杂芳香化合物的特征谱带; 4)E吸收带 芳香族化合物的特征谱带之一。

4.产生红外吸收的原因是什么?阐述分子振动的形式和红外光谱振动吸收带的类型.

答:1)辐射具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量,分子中某个基团的振动频

能量更低,产生原子核自旋能级的跃迁 光子和分子非弹性振动产生的光散射效应 原子对特征波长光的吸收 380-780nm,引起外层电子跃迁 核磁共振谱 拉曼光谱 原子吸收光谱 红外光谱 光谱分析手段 紫外光谱 17

率和红外辐射的频率一致就满足了;

2)辐射与物质之间有相互作用,分子的偶极距必须发生变化的振动。 分子振动的形式:

1)伸缩振动 a)对称伸缩振动;b)反对称伸缩振动 2)变形和弯曲伸缩振动

a)面内变形 剪式振动、面内摇摆振动; b)面外变形 面外摇摆振动、扭曲变形振动 红外光谱振动吸收带类型:

1)X-H伸缩振动区;2)叁键和累积双键区;3)双键伸缩振动区; 4)X-Y伸缩振动区和X-H变形振动区。

5.阐述红外光谱吸收带强度及其位置的影响因素。 答:影响吸收带强度因素:

1)振动吸收带强度与分子振动偶极矩变化的平方成正比;

2)同一类型化学键,偶极矩变化与结构的对称性有关; 3)氢键导致原子间距增大,偶极矩变化增大; 4)与振动形式有关。 影响吸收带位置的因素: 1)外部因素

与试样状态、测定条件、溶剂极性等有关。 2)内部因素 a)电效应

诱导效应、共轭效应、偶极场效应

b)氢键 氢键使电子云密

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