химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

нностью Я0 вектор

магнитного момента может устанавливаться в 2/+1 положениЧ-1/ггг

си

а

3?

Рис. А 25. Возможные ориентации вектора ядерного магнитного момента с ядерным спином /='/2.

ях относительно вектора внешнего поля (1 — ядерный спин). Следовательно, в некоторых часто встречающихся ядрах с /=!/а (Н, 19F, 3,Р) существуют два состояния с соответствующими магнитными ядерными квантовыми числами mj = '/2 и mi = -*-Ii1.

>6)

В том случае, если вектор магнитного момента параллелен полю,

гЧ = (mi=+4"или —г)

где g — гиромагнитное отношение, которое зависит от строения ядра и поэтому имеет некоторое характерное значение для любого типа ядра.

(27)

При повороте магнитного диполя во внешнем магнитном поле его потенциальная энергия меняется. Из курса физики известно, что эта энергия равна

? = —цгУ0со5ф

(28)

где ф — угол между векторами и. и Н0 (см. рис. А.25). При ли* = '/г cos ф= ря„/и., и из уравнений (26) и (27) следует

?(+1/2) = —г гь"»

Следовательно, при такой ориентации магнитного момента вы(29)Чг cos (л—ф) =созф = — tH и I1

ЙЦяГ/о

Таким образом, диполь поглощает энергию магнитного поля. Разность уровней энергии составляет

Д? = §щЯ0 (30)

Отсюда можно сделать важный вывод о том, что в случае проявления ядерного магнитного резонанса энергия квантов пропорциональна напряженности внешнего магнитного поля.

Необходимая энергия АЕ=%у подводится к ядру высокочастотным излучением. При этом изменение энергии в обоих направлениях, т. е. излучение и поглощение, индуцируется при постоянной переориентации от магнитного момента ядра.

При любом взаимодействии излучения с веществом поглощение энергии происходит только в том случае, если число уровней iV_ с более низким энергетическим состоянием (незаселенных) оказывается меньше, чем число уровней М+ с более высоким энергетическим состоянием (заселенных).

Отношение числа заселенных и незаселенных уровней при тепловом равновесии определяется распределением Больцмана (* — константа Больцмана, Т — абсолютная температура):

При постоянной температуре с ростом АЕ отношение jV+//V_ 5 величивается.

Поэтому оно растет с увеличением напряженности магнитного поля Но. Следует, однако, отметить, что при использовании других спектроскопических методов это отношение имеет значительно более высокое значение. Поглощение энергии высокочастотного поля соответствующей частоты способствует быстрому заполнению всех незаселенных уровней. Так называемые Релаксационные процессы обеспечивают преобразование поглощенной энергии в тепловую с помощью механизмов, природа к°торых здесь не обсуждается. Время, необходимое для установления теплового равновесия (время релаксации), должно 1ТЬ как можно меньшим, в противном случае будет проявляться эффект насыщения, который препятствует наблюдению резо-"ансного сигнала.

Во внешнем магнитном поле с Я0 = 7,9-10! А/м резонансные астоты находятся в диапазоне 1—50 МГц, что соответствует "ровому диапазону радиоволн. Поэтому в методе ядерного

гнитного резонанса используется аппаратура, аналогичная

72

Строение материи

Химическая связь

73

применяемой в радиосвязи. Основная проблема при постановке эксперимента состоит в создании постоянного магнитного поля. Обычно при измерении спектров ядерного магнитного резонанса частоту высокочастотного поля поддерживают постоянной, а меняют Н0. Поэтому, как правило, ширину линий и расстояние между ними измеряют в единицах напряженности магнитного поля.

Ядра различных элементов отличаются своим ядерным спином. Все ядра с четным числом протонов и нейтронов имеют ядерный спин /=0 и поэтому не обнаруживают ядерного парамагнитного резонанса. В наибольшей степени резонанс проявляется в ядрах с l — и большим магнитным моментом, а именно в нуклидах 'Н, 19F, 31Р, имеющих сравнительно большое значение гиромагнитного отношения g.

h

Резонансная частота зависит как от g, так и от внешнего магнитного поля

(32)

ДМР проявляется лишь одна четкая резонансная линия (например, Si(CH3)4 для резонанса протона). При постоянной частоте v высокочастотного поля по мере увеличения напряженности магнитного поля Н„ получают резонансное значение и для вещества-пробы и Я0бр для образцового препарата. Для оценки величины химического смещения при постоянной частоте используют отношение

6= Я-Яср (34,

"обр

где б — безразмерная величина, как правило выраженная в миллионных долях (м. д.).

С увеличением разрешающей способности аппаратуры можно достигнуть дальнейшего расщепления резонансных линий,

Из-за экранирующего действия электронного облака атома магнитное поле вблизи ядра Я3фф несколько ослабляется:

Я»ФФ=Я0-о-Я0 (33)

где о называют константой ядерного экранирования. Поэтому если в веществе (или различных веществах) содержатся одинаковые резонансные атомы, но в различном окружении, то резонансный эффект для этих атомов наблюдается при различных значениях напряженности магнитного поля.

/4—

Классическим примером может служить спектр ядерного магнитного

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
wizardfrost.ru
гироскутер+цена+в+москве
кухонные топорики для мяса
частотный регулятор вентилятора ifse.110d

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.04.2017)