用激光拉曼频移测定乙醇水溶液的浓度

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1、第１９卷第２期光学精密工程Ｖｏｌ．１９Ｎｏ．２２０１１年２月ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ．２０１１文章编号１００４９２４Ｘ（２０１１）０２０３９２０５用激光拉曼频移测定乙醇水溶液的浓度吴斌，骆晓森，陆建，倪晓武（南京理工大学理学院，江苏南京，２１００９４）摘要：为了进一步探索用激光拉曼光谱测定乙醇水溶液中乙醇浓度的方法，研究了室温下ＣＨ伸缩振动频移与溶液浓度的关系。室温下，在Ｒｅｎｉｓｈａｗ１０００型激光拉曼光谱仪上测得了不同浓度乙醇水溶液在５００～４０００ｃｍ－１的拉曼光谱

2、，发现溶液位于２８００～３０５０ｃｍ－１的３个ＣＨ伸缩振动特征峰的峰值位置相对纯乙醇对应峰位的偏移量大致与乙醇浓度呈线性相关。对各峰峰值位置随浓度变化发生偏移的实验数据进行一元线性回归，然后利用回归结果进一步进行二元线性回归，得到乙醇浓度与ＣＨ伸缩振动频率变化量的回归模型。实验结果表明，ＣＨ对称伸缩振动峰（位于２８８２－１附近）对应的回归方程决定系数为０．９６２２，ＣＨ非对称伸缩振动峰（位于２９７７ｃｍ－１附近）对应的回归方程决定系ｃｍ３数为０．９６５０，此二峰的频移量均与浓度呈现出较高的线性相关度，据此建立的

3、二元回归方程决定系数达到０．９８，可以用于常温下乙醇浓度的测定。实验研究表明，用激光拉曼光谱中乙醇分子的ＣＨ伸缩振动频移测定室温下乙醇水溶液的浓度是可行的。关键词：激光拉曼光谱；乙醇；浓度测度；ＣＨ伸缩振动中图分类号：Ｏ６５７．３１９文献标识码：Ａ犱狅犻：１０．３７８８／ＯＰＥ．２０１１１９０２．０３９２犇犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳犲狋犺犪狀狅犾犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狅犳犪狇狌犲狅狌狊狊狅犾狌狋犻狅狀犫狔狌狊犻狀犵犚犪犿犪狀狊狋狉犲狋犮犺犻狀犵犳狉犲狇狌犲狀犮狔狊犺犻犳狋狊ＷＵＢｉｎ，ＬＵＯＸｉａｏｓｅｎ，

4、ＬＵＪｉａｎ，ＮＩＸｉａｏｗｕ（犛犮犺狅狅犾狅犳犛犮犻犲狀犮犲，犖犪狀犼犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲牔犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犖犪狀犼犻狀犵２１００９４，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＴｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＲａｍａｎｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｈｉｆｔｓｏｆａｅｔｈｙｌｇｒｏｕｐａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｔｈａｎｏｌｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｅｔｈａ

5、－１ｎｏｌｃｏｎｔｅｎｔｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．ＴｈｅＲａｍａｎｓｐｅｃｔｒａｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ５００～４０００ｃｍｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｏｎｔｈｅＲｅｎｉｓｈａｗ１０００Ｒａｍａｎｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｉｎｔｈｅｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓｈｉｆｔｓｏｆＣＨｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｂａｎｄｓｇｉｖｅａｎｅｇａｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，

6、ｔｈｅｓｉｍｐｌｅｌｉｎｅａｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｈｉｆｔｏｆｂａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎａｆｕｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｕｓｉｎｇＭｕｌｔｉｐｌｅＬｉｎｅａｒＲｅｇｒｅｓｓｉｏｎ（ＭＬＲ）ｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｏｂｔａｉｎａｆｕｎｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｈｉｆｔｓｏｆｂａｎｄｓｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｔｈｉｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕ

7、ｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｆｏｒｂｏｔｈｔｈｅＣＨｓｙｍｍｅｔｒｉｃｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｂａｎｄａｎｄｔｈｅＣＨ３ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｂａｎｄ，ｔｈｅｒｅａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅＭＬＲｍｏｄｅｌｈａｓｒｅａｃｈｅｄ０．９８，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓ收稿日期：２０１０１００８；修订日期：２０１０１０

8、３０．基金项目：江苏省自然科学基金资助项目（Ｎｏ．ＢＫ２００７２０４）第２期吴斌，等：用激光拉曼频移测定乙醇水溶液的浓度３９３ａｐｅｒｆｅｃｔｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｃａｎｂｅｍｅａｓｕｒｅ