多氨復合銨鹽的拉曼光譜特征及定量鑒別研究.pdf

1、本文采用激光拉曼光譜技術(shù),分別研究了硫氰酸銨、硫酸銨、硫代硫酸銨水溶液和三種混合銨鹽水溶液的光譜特性,結(jié)合理論分析,探討了三種銨鹽中陰離子的拉曼頻移特征和發(fā)光機理,定量研究了銨鹽中各陰離子濃度和對應(yīng)特征峰的強度、特征峰面積之間的關(guān)系,研究結(jié)果能為焦化企業(yè)中脫硫脫氰處理廢液中多種銨鹽的定量檢測提供幫助。
　　研究硫氰酸銨水溶液的拉曼光譜發(fā)現(xiàn)當采用激發(fā)光激發(fā)時,其散射的拉曼特征峰在752cm-1處,水的拉曼頻移位于1650cm-1處。

2、由于-S-C≡N經(jīng)常描述為S=C=N-和-S-C≡N的共振結(jié)構(gòu),但是在硫氰酸銨水溶液中并不存在C=S鍵,分析認為在硫氰酸銨溶液中SCN-的結(jié)構(gòu)和拉曼頻移有關(guān)。因此,在752cm-1的特征峰可能為-S-C≡N,即為C≡N的伸縮振動所致。硫氰酸銨特征峰的強度隨溶液中SCN-濃度的增加而增強,拉曼特征峰強度及峰面積與SCN-的濃度均成線性關(guān)系。
　　其次研究了硫酸銨和硫代硫酸銨水溶液的拉曼光譜。實驗結(jié)果表明:硫酸銨的拉曼特征峰位于982

3、cm-1處,分析認為激勵光照射下引起硫酸根離子中的S-O鍵對稱伸縮振動所致。硫代硫酸根離子在997cm-1處的特征峰是硫酸根離子中S-S鍵的伸縮振動引起的。硫酸銨和硫代硫酸銨特征峰的強度隨濃度增加而增強,特征峰面積也分別與離子濃度之間呈正相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明硫酸銨的拉曼峰強度和濃度之間的相關(guān)系數(shù)和決定系數(shù)分別是0.99921,0.99824;拉曼峰面積和濃度之間的相關(guān)系數(shù)和決定系數(shù)分別是0.99933,0.99852。硫代硫酸銨的拉曼峰強

4、度和濃度之間的相關(guān)系數(shù)和決定系數(shù)分別是0.99933,0.99853;拉曼峰面積和離子濃度之間的相關(guān)系數(shù)和決定系數(shù)分別為0.99941,0.99869。
　　最后研究了多種銨鹽混合水溶液的拉曼光譜特征,利用不同陰離子的拉曼特征峰和離子濃度間的關(guān)系可以定性鑒別并定量檢測復合銨鹽溶液中不同離子濃度。當激勵光照射混合溶液時,三種陰離子的拉曼特征峰分別位于752cm-1,982cm-1,997cm-1,與獨立測量三種銨鹽的拉曼光譜完全一致

5、。分別測量復合銨鹽溶液中每個拉曼特征峰面積和對應(yīng)陰離子濃度并做線性分析,結(jié)果表明:硫氰酸根離子的拉曼特征峰面積和離子濃度間的擬合方程為 S=5114.955C-225.077,其中S為面積,C為濃度,其相關(guān)系數(shù)R為0.9996,決定系數(shù)R2為0.9992;硫酸銨中硫酸根離子拉曼特征峰面積和離子濃度擬合后的直線方程為S=18830.967C+391.441,其相關(guān)系數(shù)R為0.9948,決定系數(shù)R2為0.9896;硫代硫酸銨中硫代硫酸根離子

6、拉曼特征峰面積和離子濃度間擬合直線方程為S=5393.393C+201.496,其相關(guān)系數(shù)R為0.9968,決定系數(shù)R2為0.9936。通過建立三種不同陰離子拉曼特征峰面積和對應(yīng)離子濃度數(shù)據(jù)庫,并建立理論模型,實現(xiàn)通過測量不同銨鹽中陰離子的拉曼信號反演離子濃度,誤差小于0.05mol/L。
　　利用靈敏的拉曼光譜分析技術(shù)可以測出混合溶液中硫氰酸銨、硫酸銨和硫代硫酸銨的含量,研究結(jié)果能為實際工業(yè)生產(chǎn)中鑒別銨鹽和定量分析提供有價值的參