Прогулки NMR на дикой стороне

версию спектроскопии

После лидерства астрономами, строящими их телескопы на отдаленных горных вершинах, немецкие исследователи взяли к древесине для генерации ультравысокой точности химические измерения. Путем бегства из магнитного вмешательства, характерного для цивилизации, бригада в университете Юлиха и Ахена Forschungszentrum создала не использующую высокие технологии версию спектроскопии ядерного магнитного резонанса (NMR), которая может выиграть у многомиллионных инструментов лаборатории. Устройство размера стола могло держать под контролем новую недорогую версию спектроскопии NMR.NMR работает, потому что некоторые атомные ядра ведут себя как крошечные стержневые магниты.

В типичных экспериментах NMR исследователи помещают химический образец в центре гигантского высоко-полевого магнита со сверхпроводящей обмоткой, заставляющего ядерные вращения колебаться — или «предварительный налог» — вокруг магнитного поля при уровне, который уникален для каждой атомной разновидности. Затем, они поражают свой образец радио-пульсом, подталкивающим ядерные вращения далеко от их нормальной орбиты; выбор времени их перестройки предает их идентичность и химических соседей.

Чем больше внешнее магнитное поле, тем легче это должно видеть сигнал, позволяющий решить структуру больших и более сложных молекул.Новый метод использует другой сигнал NMR, названный «J-сцеплением», не зависящим от внешней области.

Когда J-сцепление происходит, вращения атомных ядр влияют на поведение электронов, создающих химические связи между атомами. Это влияние обнаруживается на спектрометре NMR как образцы, показывающие структуру составляющей молекулы.

Прослеживание J-сцепления в лаборатории является проблемой, потому что даже близлежащая отвертка может создать неустойчивость в магнитном поле, смывающую его подпись. Ультрачувствительные датчики сверхпроводимости под названием КАЛЬМАРЫ могут преодолеть проблему, но они являются дорогостоящими и нуждаются в дорогом оборудовании охлаждения.Таким образом, немецкая бригада — Штефан Аппельт, Хольгер Кун, и Ф. Вольфганг Хазинг в Юлихе Forschungszentrum, и Бернхард Блюмих в Ахенском университете — решила покончить с дополнительным оборудованием путем работы в лесу в 30 километрах от Юлиха. Путем возможности избежать магнитного вмешательства цивилизации и размещения магнитного ограждения вокруг их электронного механизма, ученые получили информацию о J-сцеплении по крайней мере в 10 раз более точную, чем с в 100,000 раз более сильными магнитами со сверхпроводящей обмоткой, они сообщают онлайн 22 января по своей природе о Физике.

«Это — очень красивая обрабатываемая деталь», говорит Александр Пайнс, химик в Калифорнийском университете, Беркли и инициатор в низкой области NMR. Он предсказывает, что, потому что технология является дешевой и мобильной, она могла привести к более легким способам контролировать химикаты во время производства и отследить химические выбросы.


4 комментария

Добавить комментарий