|
молекулы и ее окружения [9]. Интенсивные полосы поглощения, проявляющиеся в области, характерной для определенной группы и пригодные для идентификации этой группы, называются характерными частотами. ИК спектры могут быть применены для определения структуры молекул и для качественного анализа их смесей [6,60]. Большой фактический материал [6,60,75,76,20], полученный по колебательным спектрам органических и неорганических соединений, позволяет решать вопросы внутримолекулярных и межмолекулярных взаимодействий и анализировать природу связей в сложных системах. Для изменения спектров были взяты активные минеральные порошки из шлама конверторного производства и шлака электросталеплавильного производства. Инфракрасные спектры снимались при помощи двухлучевого спектрофотометра ИКС 29 в области призмы NaCl. Указанный диапазон частот колебаний на рисунке 3.1 был выбран потому, что линия поглощения основных соединений минеральных порошков из отходов черной металлургии, содержат в большом количестве окислы кальция, магния, железа, кремнезема. Эти элементы заметно влияют на свойства битума, лежат в пределах частот 700 5000 см'1. В спектрах поглощения компонентов битума рисунке 3.1 кривые 1,2,3 при частоте колебаний 1601 см'1 наблюдается полоса, характерная для валентных колебаний групп С = С [9]. Особенно эта полоса поглощения интенсивна в спектре масел. В спектре асфальтенов полоса 1601 см'1 отсутствует. Область 1700 см'1 характерна для соединений С = О. Область 800 -860 и 700 750 см'1 характерна для деформационных колебаний группы = С-Н;СОз [6,60]. О процессах межмолекулярного взаимодействия в смесях можно судить по изменению основных полос поглощения минерального материала при его объединении с битумом. На рисунке 3.1 приведены спектры поглощения электросталеплавильного шлака и асфальтовяжущего вещества ( МП + битум марки БНД 90/130). В диапазоне частот 1200...800 см'1 в спектре электросталеплавильного шлака наблюдается широкая полоса поглощения, которая относится к валентным колеба68 |
72 Известно, что все молекулы состоят из атомов, соединенных между собой химическими связями. Их движение можно рассматривать как наложение двух колебаний растягивающего и изгибающего. Частоты колебаний зависят не только от самой природы отдельных связей таких как С Н или СО, S = 0 и т.д., но и от всей молекулы и ее окружения [111]. Интенсивные полосы поглощения, проявляющиеся в области, характерной для определенной группы и пригодные для идентификации этой группы, называются характерными частотами. ИК спектры могут быть применены для определения структуры молекул и для качественного анализа их смесей [112, 113]. Большой фактический материал [112, 113, 114, 115, 116], полученный по колебательным спектрам органических и неорганических соединений, позволяет решать вопросы внутримолекулярных и межмолекулярных взаимодействий и анализировать природу связей в сложных системах. Для изменения спектров были взяты активные минеральные порошки из шлама конверторного производства и шлака электросталеплавильного производства. Инфракрасные спектры снимались при помощи двухлучевого спектрофотометра ИКС 29 в области призмы NaCl. Указанный диапазон частот колебаний на рис. 3.1 был выбран потому, что линия поглощения основных соединений минеральных порошков из отходов черной металлургии, содержат в большом количестве окислы кальция, магния, железа, кремнезема. Эти элементы заметно влияют на свойства битума, лежат в пределах частот 700 5000 см'1. В спектрах поглощения компонентов битума рис. 3.1 кривые 1,2,3 при частоте колебаний 1601 см"1 наблюдается полоса, характерная для валентных колебаний групп С = С [111]. Особенно эта полоса поглощения интенсивна в спектре масел. В спектре асфальтенов полоса 1601 см'1 отсутствует. Область 1700 см'1 характерна для соединений С = О. Область 800 860 и 700-750 см'1 характерна для деформационных колебаний группы = С-Н;СО3 [112,113]. 74 О процессах межмолекулярного взаимодействия в смесях можно судить по изменению основных полос поглощения минерального материала при его объединении с битумом. На рис. 3.1 приведены спектры поглощения электросталеплавильного шлака и асфальтовяжущего вещества ( МП + битум марки БНД 90/130). В диапазоне частот 1200 800 см'1 в спектре электросталеплавильного шлака наблюдается широкая полоса поглощения, которая относится к валентным колебаниям групп Са О и Mg О. При частоте колебаний при 800 700 см"1 появляется ряд дополнительных максимумов, характерных для высококальциевых группировок в силикатной системе [114]. При волновых числах 3700-3750 см'1 на ИК спектре шлака наблюдается полоса поглощения, которая относится к валентным колебаниям изолированных ОН групп на поверхности окиси кремния. Сравнение спектров поглощения асфальтовяжущего вещества и ИК спектрами чистого минерального порошка показывают, что на разделе фаз идут интенсивные процессы взаимодействия, о чем свидетельствует смещение и сужение основных полос поглощения при 1200 800 см'1,2700 3050 см"1 и появление новых полос поглощения при 3610 см"1, 1601 см'1. Смещение полосы при 800 1100 см'1 в спектре асфальтовяжущего вещества по сравнению со спектром активного минерального порошка указывает на химическое взаимодействие ионов кальция и магния с компонентами битума. Данное положение подтверждается появлением полосы поглощения при 1601 см1, характерной для валентных колебаний С = С соединений ароматического типа [115-117]. После объединения битума с МП из шлама конверторного производства получен ИК спектр, который по своему характеру отличается как от спектра битума; так и от спектра шлама (рис. 3.2). В ИКспектре смеси изменяется поглощение в области 3570 3200 см'1. Поглощение при частоте 3700 см"1 соответствует колебаниям свободных гидроксильных групп |