Второй вариант

Использование метода растворов для количественного определения соотношения звеньев в сополимере стирола с метилметакрилатом.

Методика выполнения работы

• Прибор не требует никаких операций по включению, он находится в постоянно включенном состоянии.

• Включают управляющий компьютер и запускают программу OMNIC.

• Устанавливают режим съемки, предусматривающий съемку спектра сравнения перед серией образцов (не перед каждым спектром образца).

• Регистрируют спектр атмосферы пустого кюветного отделения и запоминают его как спектр сравнения, который следует вычитать из спектра образца при каждом скане.

• Проверяют работоспособность прибора по пленке полистирола, для чего калибровочную пленку полистирола толщиной 25 мкм вставляют в держатель кюветы в кюветном отделении прибора и записывают спектр. Полученный спектр отождествляют со спектром эталона по характерным полосам поглощения в интервале 3100-2800 см^-1 и 2000-700 см^-1.

Калибровка толщины кюветы для количественного анализа

Определение толщины кюветы основано на том, что в интерферограмме чистой кюветы с плоско-параллельными окнами наблюдаются регулярные максимумы и минимумы, обусловленные интерференцией.

1. Собирают разборную кювету с вкладышем 0.1 мм в соответствии с инструкцией к разборной кювете.

2. Регистрируют спектр сравнения с пустым кюветным отделением.

3. Закрепляют пустую кювету в держателе кюветного отделения.

4. Регистрируют спектр пробы.

5. Выводят спектр на экран в формате пропускание-волновое число.

6. Рассчитывают толщину кюветы по уравнению:

Где: t - расстояние между окнами (мм), ν₁ и ν₂ – волновые числа в см^-1; n – число максимумов между ними (нумерация начинается с 0).

Приготовление стандартных растворов полиметилметакрилата и полистирола

Раствор А:

В мерную колбу емкостью 50 мл взвешивают 0,25 г полиметилметакрилата. Колбу наполовину заполняют хлороформом. После полного растворения полимера содержимое колбы доводят до метки.

Раствор Б:

Аналогично готовят раствор полистирола той же концентрации.

Определение аналитических полос поглощения

1. Калиброванную кювету с вкладышем 0.1мм заполняют хлороформом при помощи двух шприцев в соответствии с инструкцией к кювете и в соответствии с методикой описанной выше.

2. Помещают кювету с растворителем в кюветное отделение спектрометра. Регистрируют спектр кюветы с растворителем в интервале волновых чисел 3000-4000 см^-1 и запоминают его как спектр сравнения, который следует вычитать из спектра образца при каждом скане.

3. Извлекают кювету и заполняют ее раствором А при помощи двух шприцев в соответствии с инструкцией к разборной кювете.

4. Помещают кювету с раствором полимера в кюветное отделение спектрометра и регистрируют спектр в интервале волновых чисел 3000-4000 см^-1 с вычитанием спектра сравнения.

5. Выводят спектр в рабочее окно программы, корректируют базовую линию, запоминают спектр в память компьютера и распечатывают в координатах пропускание – волновое число.

6. Извлекают кювету, промывают ее хлороформом, и заполняют раствором Б.

7. Повторяют шаги 4 и 5.

8. Промывают кювету хлороформом как описано выше.

9. Полученные спектры отождествляют со спектрами полиметилметакрилата и полистирола соответственно из библиотеки спектров и производят отнесение характеристических полос поглощения.

10. Сравнивают полученные спектры полистирола и полиметилметакрилата и определяют полосы, наиболее удобные для количественного анализа.

Построение калибровочного графика

1. В конические колбы емкостью 25 мл с помощью пипетки наливают последовательно 0, 5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12 и 15 см³ стандартного раствора А. Затем во все колбы наливают по 5 мл раствора Б. Соотношение числа полиметилметакрилатных звеньев (m) к числу полистирольных звеньев (n) в приготовленных растворах определяется формулой:

m/n=0.208V где V-количество прилитого в колбу растворителя А, мл.

2. Калиброванную кювету с вкладышем 0.1 мм заполняют хлороформом при помощи двух шприцев в соответствии с инструкцией к кювете и в соответствии с методикой описанной выше.

3. Помещают кювету с растворителем в кюветное отделение спектрометра. Регистрируют спектр кюветы с растворителем в интервале волновых чисел 3000-4000 см^-1 и запоминают его как спектр сравнения, который следует вычитать из спектра образца при каждом скане.

4. Извлекают кювету и заполняют ее первым калибровочным раствором полимера при помощи двух шприцев в соответствии с инструкцией к разборной кювете.

5. Помещают кювету с раствором полимера в кюветное отделение спектрометра и регистрируют спектр в интервале волновых чисел 3000-4000 см^-1 с вычитанием спектра сравнения.

6. Выводят спектр в рабочее окно программы, корректируют базовую линию, запоминают спектр в память компьютера и распечатывают в координатах пропускание – волновое число.

7. Проводят базовую линию в основании аналитических частот. Измеряют оптическую плотность в максимумах поглощения аналитических полос, вычисляют их отношение. Записывают результат в таблицу.

8. Извлекают кювету, промывают ее хлороформом, и заполняют следующим калибровочным раствором.

9. Повторяют шаги с 5 по 9 со всеми калибровочными растворами поочередно.

10. Строят градуировочный график зависимости D_пмма/D_пс от m/n.

Анализ сополимера стирола с метилметакрилатом неизвестного состава

1. Готовят раствор сополимера стирола с метилметакрилатом неизвестного состава в соответствии с методикой описанной для раствора А.

2. Заполняют аналитическую кювету иследуемым раствором при помощи двух шприцев в соответствии с инструкцией к разборной кювете.

3. Помещают кювету с раствором полимера в кюветное отделение спектрометра и регистрируют спектр в интервале волновых чисел 3000-4000 см^-1 с вычитанием спектра сравнения.

4. Выводят спектр в рабочее окно программы, корректируют базовую линию, запоминают спектр в память компьютера и распечатывают в координатах пропускание – волновое число.

5. Проводят базовую линию в основании аналитических частот. Измеряют оптическую плотность в максимумах поглощения аналитических полос, вычисляют их отношение и по калибровочному графику определяют состав сополимера.

6. Оптические плотности в максимумах полос поглощения вычисляют по формуле:

D=lg(T_б/Т_max)

Где: T_б – величина пропускания в точке базовой линии с вертикалью, проходящей через максимум полосы поглощения, %; Т_max – величина пропускания в максимуме полосы поглощения, %.

Положение базовой линии показано на рис 3.

Вычисляют значение D_пмма/D_пс и по графику находят отношение числа полиметилметакрилатных звеньев к числу полистирольных звеньев (m/n).

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных измерений, допускаемое расхождение между которыми не превышает ±0,03 для m/n = 3 и ±0,3 для n/m = 30.

7. Суммарная относительная погрешность результатов измерения составляет ±5% при доверительной вероятности 0.95.