国产在线精品香蕉麻豆-国产在线精品香蕉综合网一区-国产在线精品一区二区-国产在线精品一区二区不卡-国产在线精品一区二区高清不卡-国产在线精品一区二区三区

熱搜關鍵詞:拉曼光譜儀,光纖光譜儀,熒光光譜儀,地物光譜儀 | 
當前位置:技術支持 > 水和冰的拉曼譜圖一樣嗎? 技術文章

水和冰的拉曼譜圖一樣嗎?

點擊次數:4962  更新時間:2019-04-16

水和冰是我們生活中常見的物質之一,通常人們從感性上會認為這兩種物質是一樣的,只是從物理角度形態上來區分就是液態和固態的區別,從化學成分上來分析并沒有區別,化學式都是H2O。對此,上述兩種看似相同又不同物質到底隱藏了哪些更深的“秘密”,他們的拉曼譜圖又有哪些特別之處呢。

水被稱為人類生命的源泉,包括天然水河流湖泊、大水、水、地下水等)[含雜質],蒸餾水[理論上的純凈水],人工制水(通過化學反應使氫氧原子結合得到的水)。水是由兩種元素組成的無機物,無毒,在常溫常壓下為無色無味的透明液體

水的密度變化主要由分子排列決定。也可以說由氫鍵導致。由于水分子有很強的極性,能通過氫鍵結合成締合分子。液態水,除含有簡單的水分子(H2O)外,同時還含有締合分子(H2O)2和(H2O)3等,當溫度在0℃水未結冰時,大多數水分子是以(H2O)3的締合分子存在,當水溫降到0℃時,水結成冰,水結冰時幾乎全部分子締合在一起成為一個巨大的締合分子,在冰中水分子的排布是每一個氧原子有四個氫原子為近鄰兩個氫鍵這種排布導致成是種敞開結構,冰的結構中有較大的空隙,所以冰的密度反比同溫度的水小。

科學家們通過 X-ray 衍射分析,得出了水是微觀晶體的結論,具有短程有序性,在短時間內可能會產生與冰相似的結構,如圖1所示。

圖1. 水的四面體結構圖

冰的結構與性質

冰是由水分子有序排列形成的結晶,而自然界中的水大部分會以固體冰的形式存在。其中,普遍的存在形式是水分子間靠氫鍵連接在一起形成非常“疏松”(低密度)的剛性六角冰結構(圖1)。每個水分子都能締合另外4個水分子,形成四面體結構,所以水分子的配位數為4,即每個氧原子周圍存在四個鄰近的氫原子,而氧原子規則排列在六角晶格上。

圖2. 冰的六角冰結構

冰是無色透明的固體,分子之間主要靠氫鍵作用,晶格結構一般為六方體,但因應不同壓力可以有其他晶格結構。密度比水小。

以上描述的水和冰的性質當中都提到了關鍵詞“氫鍵”,什么是氫鍵?

氫鍵是一種弱相互作用力,當氫離子與電負性較大的原子(如 N,O,F)以共價鍵形式結合之后,會吸引周圍原子的外層電子,這就會使H變成類似H+的結構去吸引其它原子身上的孤對電子,因此,氫原子會在兩個原子之間形成這種類似于共價鍵的結構,叫做氫鍵。

其中,為普遍的存在形式是水中的氫鍵。在離散的水分子中,存在兩個H原子和一個O原子,兩個水分子之間就可以形成一個氫鍵。當僅存在兩個分子時,簡單的情況稱為水的二聚體,當存在多個水分子,例如在整個水體系中,一個水分子有可能會形成多個氫鍵,因為一個氧中有兩個孤對電子,每個孤對電子可以和另一個水分子上的H形成氫鍵,這樣一來一個水分子多可以形成四個氫鍵,如圖所示。氫鍵對水的晶體--冰的結構影響是非常大的,他可以使冰形成一個六邊形,因此在相同溫度下,冰的密度要小于水的密度,與其它物質略有不同。

水和冰的拉曼譜圖對比:

圖3. 冰和水中的H—O鍵振動的特征拉曼信號。

在液態水的情況下,分子不斷運動,引起相當弱的氫鍵的連續產生和斷裂。水可以被認為是通過氫鍵形成簇的分離的水分子和水分子的混合物。因此,所有貢獻,就存在的氫鍵數量而言,都有助于H—O振動帶。這導致具有幾乎等同表示的帶的對稱和不對稱區域的廣譜。發現每個分子的氫鍵的平均數為2.75 ,其表現為對應于具有三個H鍵的貢獻在3385cm -1處的稍大的強度。

在冰的情況下,另一方面,溫度的降低將加強氫鍵,導致了較弱的H—O鍵,因此會在較低頻率下振動。此外,除了向較低頻率的轉變之外,由于在較低溫度下分子間氫鍵的重要性增加,與*H鍵合原子相關的光譜的下部增強并變得更窄。

 

聯系方式
  • 手機

    18020740586

在線客服
主站蜘蛛池模板: 人人模人人看| 久久欧美久久欧美精品| 成人在线小视频| 日本最新免费二区| 一区视频| 欧美日韩国产手机在线观看视频| 亚洲欧美在线一区| a在线观看免费视频| 手机看片免费永久在线观看| 在线观看日批视频| 手机看片久久| 日本高清在线3344www| 国产91啦| 2021久久最新国产精品| 亚洲国产欧美日韩精品一区二区三区| 国产成本人三级在线观看网站| 99视频精品全国在线观看| 日本成年一区久久综合| 欧美在线观看一区二区| 精品一区精品二区| www久久| 欧美日韩精品一区二区三区视频在线| 看一级特黄a大片日本片| 国产免费播放| 中文字幕中出在线| 久久久久久全国免费观看| 亚洲天天做日日做天天看| 91草莓视频| 中文在线免费不卡视频| 老子影院伦不卡欧美| 日本干b| 国产午夜精品理论片久久影视| 99热精品成人免费观看| 欧美成人看片黄a免费| 在线观看不卡视频| 精品国产免费人成高清| 91成人午夜性a一级毛片| 免费福利视频在线观看| 亚洲国产一区二区在线| 日本三级动作片| 欧美男男videos欧美同性|