国高材《塑料主成分定性分析》实验室比对讲评

作者：国高材产业创新中心发布时间：2024-10-31

塑料制品

塑料制品在我们生活中随处可见，颜色繁多又用途广泛。它可以是学生手中的文具，可以是美味食物的包装，可以是电子产品的外壳。

根据成分的特性，“塑料”制成各种产品，应用于不同的领域。聚对苯二甲酸乙二醇脂（PET）具有安全卫生性好、气体和水蒸气渗透率低的特性，常被用来制成饮品的容器。高密度聚乙烯（HDPE）具有耐有机溶剂、高韧性的特性，常被用来制成清洁用品、沐浴产品等的容器。聚氯乙烯（PVC）具有价格低、物理化学性质稳定的特性，常被用来制成水管、玩具等。

塑料种类五花八门，那么，怎样辨别塑料制品的成分呢？

傅里叶变换红外光谱仪

红外吸收光谱是由分子振动和转动跃迁所引起的，组成化学键或官能团的原子处于不断振动(或转动)的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，用连续的红外光照射分子时，分子中的化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱上将处于不同位置，从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。

在傅里叶红外光谱仪中，光通过光源发出，经过干涉仪后变成干涉光，在样品室中样品吸收部分光线，而未被吸收的光则通过样品，继而经过检测器进行信号检测，这些干涉图信号由计算机进行傅里叶变换处理，形成红外光谱图。

以下面某个样品的红外光谱图为例，2914cm⁻¹和2848cm⁻¹吸收带分别来源于—CH2—的反对称和对称伸缩振动；1471cm⁻¹吸收带主要为—CH2—剪式振动，其次为—CH3—反对称变角振动；717cm⁻¹吸收带为长链—CH2—的平面摇摆振动。根据红外光图谱上的信息分析，该样品的主要成分为聚乙烯。

傅里叶红外光谱仪常见的有以下2种样品采集模式

1.透射模式。透射模式是指红外光直接垂直透过样品或混有样品的透明薄片的一种样品采集模式，这种样品采集模式最佳，获得的谱图质量较好，但对于样品的前处理要求高，花费的时间较多。

2.衰减全反射模式。红外光从反射原件入射到样品，当入射角大于临界角时在二者的交界面发生全反射，但光束总会有部分透过或渗入样品中，在不同波长区域，样品吸收能量的多少各不相同，全反射光束的能量就会有强有弱。红外光入射到样品内会被吸收发生衰弱，出现一个衰减波区域，检测器根据红外光的变化获得样品的红外谱图。影响衰减全反射谱图的因素主要有样品与晶体的接触程度、红外光入射的深度、反射次数等。衰减全反射模式适用于测定表面成分或表面污染物分析的样品，通常不需要对样品做特殊的处理。