题目
下列四种研究方法中,不能测定聚合物结晶度的是()。A. DSCB. 广角X-射线衍射C. 密度法D. 小角X-射线衍射
下列四种研究方法中,不能测定聚合物结晶度的是()。
A. DSC
B. 广角X-射线衍射
C. 密度法
D. 小角X-射线衍射
题目解答
答案
D. 小角X-射线衍射
解析
考查要点:本题主要考查学生对聚合物结晶度测定方法的了解,需明确不同物理方法的适用范围。
解题核心:结晶度的测定方法通常基于聚合物晶区与非晶区的物理性质差异,如热性质、密度、X射线衍射特征等。需区分不同X射线衍射技术的应用场景。
关键点:
- 广角X射线衍射(WAXD):通过晶面间距和衍射强度直接反映结晶度。
- 密度法:利用晶区密度与整体密度的差异计算结晶度。
- 差示扫描量热法(DSC):通过熔融热计算结晶度。
- 小角X射线衍射(SAXS):主要用于研究纳米尺度的结构(如链间距、微相分离),不直接反映结晶度。
选项分析
A. DSC(差示扫描量热法)
DSC通过测量聚合物熔融过程中的吸热峰面积,计算熔融热。结晶度越高,熔融热越大,因此DSC可用于测定结晶度。
B. 广角X-射线衍射(WAXD)
WAXD通过检测晶面间距和衍射强度,直接反映晶区比例。结合谢乐公式或积分强度法,可定量分析结晶度。
C. 密度法
密度法基于晶区密度与非晶区密度的差异,通过测量样品实际密度,计算结晶度。公式为:
$X_c = \frac{\rho - \rho_{amorph}}{\rho_{crystal} - \rho_{amorph}}$
其中,$X_c$为结晶度,$\rho$为样品密度,$\rho_{crystal}$和$\rho_{amorph}$分别为晶区和非晶区密度。
D. 小角X-射线衍射(SAXS)
SAXS主要研究纳米尺度的结构参数(如链间距、微相分离),无法直接反映晶区比例。结晶度的测定需广角X射线数据,因此SAXS不能用于此目的。