заплесневелый
Что такое ЯМР
Кстати о ядерном магнитном резонансе (ЯМР), первая реакция многих людей – это обследование, которое мы обычно проводим в больнице-магнитно-резонансная томография (МРТ). Из-за отсутствия определенных научных знаний, многие из них считают, что МРТ имеет радиацию и вредна для организма. Это называется ядерным изменением цвета.. Говорят, что именно из-за этого, медицинские эксперты в Соединенных Штатах во время Холодной войны переименовали магнитно-резонансную томографию в магнитно-резонансную томографию, чтобы устранить страх обычных людей перед ядерным оружием..
Вышеупомянутое является общим мнением людей о МРТ в повседневной жизни., в основном оставаясь на когнитивном уровне здравоохранения. Фактически, ЯМР сам по себе содержит очень богатый контент., в дополнение к соответствующим экспериментальным методам, существуют систематические и полные теории. Следует сказать, что поскольку ранние физики, такие как Раби, Перселл и Блох открыли явление ЯМР., Благодаря совместным усилиям бесчисленного количества ученых со всего мира ЯМР превратился из ранней экспериментальной технологии в перекрестную физико-химическую технологию.. , Материалы, биомедицина, электроника и другие междисциплинарные междисциплины с важным влиянием. За короткие десятилетия своего развития, Нобелевская премия была связана с ним пять раз, и это отразилось на физике, химия и биомедицина. По соответствующей статистике, среди научных и технологических статей, публикуемых ежегодно во всем мире, статья про ЯМР самая, первое место.
Все это полностью показывает, что МРТ имеет сильную академическую жизнеспособность.. В то же время, как экспериментальный метод, сфера его применения широка: от макроскопических объектов к микроскопическим атомным и молекулярным состояниям, ЯМР стал незаменимым “пара глаз” чтобы мы могли наблюдать и изучать вещества. Кроме того, ввиду хорошей двусторонней интерактивной связи между МРТ в фундаментальных и прикладных исследованиях., его развитие, несомненно, будет иметь хорошую демонстрационную роль для развития других дисциплин..
Что означает ЯМР для научно-исследовательского и технического персонала
Конкретно, для ядерно-магнитного детектора, ЯМР может быть картой. По этой причине, им может потребоваться только понять этапы работы прибора, простое обслуживание, использование программного обеспечения, и процесс подготовки проб. Также может потребоваться умение анализировать карту. Для химиков-органиков, в дополнение к знаниям, упомянутым выше, они также должны овладеть знаниями органической химии, такими как очистка органических соединений., органические реакции, и роль некоторых ядерно-магнитных методов, помогающих им лучше объяснить. Строение органических соединений и понимание механизма органических химических реакций.. Только так мы можем сказать, что этот химик-органик действительно освоил ЯМР..
Конечно, вышеупомянутые исследователи рассматривают ЯМР только как метод характеристики, аналогичный инфракрасному и ультрафиолетовому.. Для инженера по приборам ЯМР, ЯМР — сложный и дорогой большой прибор.. По этой причине, им необходимо больше узнать о принципе работы самого прибора и электронных знаниях электронных устройств., чтобы инструмент мог находиться в относительно хорошем состоянии и гарантировать, что он не выйдет из строя. Более мощные инженеры, они настроят ядерно-магнитные приборы и сопутствующие компоненты (такие как зонды) согласно потребностям клиента. Конечно, для тех, кто специально использует ЯМР для исследований в области катализа, батарейки, лекарство, полимеры, биология, и другие смежные области, ЯМР — важный инструмент научных исследований в их руках.. Их задача — постоянно разрабатывать новые ядерно-магнитные методы или использовать существующие методы для изучения материи и открытия новых явлений..
Этих исследователей обычно называют ЯМР-спектроскопией.. ЯМР, о котором мы говорим, в основном относится к ЯМР-спектроскопии.. В общем, Спектроскопию ЯМР можно разделить на два основных направления теоретических и методологических исследований и приложений.: первое в основном включает в себя разработку технологии ядерно-магнитного обнаружения и последовательности импульсов., а также расчет и моделирование спектров ЯМР и разработка соответствующего программного обеспечения., который включает в себя Сущность принципа ЯМР-квантовой механики. Поэтому, необходимы хорошие знания квантовой механики и математики., и лучше всего иметь определенные знания языка программирования. Последний заключается в использовании существующей последовательности ядерно-магнитных импульсов и технологии исследования структуры, механизм реакции и динамика таких веществ, как катализаторы, полимеры, биологические макромолекулы, материалы для хранения энергии, органические вещества и молекулы лекарств, и открывать на их основе новые экспериментальные явления. Чтобы лучше использовать ЯМР, необходимо понимать принципы соответствующих импульсных последовательностей и методов и иметь знания в соответствующих областях..
Конечно, некоторым необходимо разработать новые экспериментальные устройства (такие как встроенные и комбинированные устройства) лучше изучать вещества и связанные с ними реакционные процессы. Кроме того, в зависимости от типа используемого спектрометра, каждое направление можно разделить на две ветви: твердое ядерное магнитное и жидкое ядерное магнитное.
Что является объектом исследования ЯМР?, можно ли проверить любое вещество?
Следует сказать, что современные приборы ЯМР позволяют обнаруживать вещества в любом состоянии.. Наиболее распространены жидкости и твердые вещества.. Конечно, жидкие кристаллы, коллоиды и даже газы между жидкостями и твердыми телами могут быть обнаружены напрямую. Но предпосылка состоит в том, что квантовое число ядерного спина ядра обнаруженного материального элемента не равно нулю. (большинство элементов в периодической таблице элемента соответствуют этому условию), который включает в себя объект исследования ЯМР - ядерный спин. Конечно, это только теоретически. Можно ли это проверить на приборе и можно ли получить спектр ЯМР с хорошим соотношением сигнал/шум?. Также необходимо обратить внимание на то, находится ли частота Рамы ядер испытуемого элемента в заданном частотном диапазоне прибора. Внутри, насколько высока естественная распространенность и относительная чувствительность ядра, можно узнать из таблицы Менделеева ЯМР в Интернете.. Кроме того, некоторые приборы, такие как жидкостный ЯМР, также требуют, чтобы измеряемое вещество не содержало в максимально возможной степени парамагнитных веществ..
Какую важную информацию мы можем получить с помощью ЯМР??
Проще говоря, эксперимент ЯМР в основном позволяет получить основную информацию путем анализа таких данных, как положение пика., форма пика, пиковая интенсивность, и время отдыха. Эту информацию можно получить из двух аспектов “статический” и “динамичный” упоминалось ранее. Например, с точки зрения “статический”, будь то жидкий или твердый ядерно-магнитный, положение пика обычно относится к химическому сдвигу, что является важным основанием для качественного подтверждения состава и типа вещества. Просто в жидком ядерном магнитном поле, мы обычно видим информацию о функциональных группах органических веществ. В то же время, в сочетании с двумерным спектром, мы можем получить информацию о структуре и пространственной конформации всего органического вещества.. Кроме того, для жидкого ядерного магнитного, форма пика должна зависеть от количества разделений пиков и расстояния между ними., откуда можно получить значение константы связи J, что также полезно для суждения о структуре материала.. Кроме того, из ситуации пикового разделения, мы также можем косвенно узнать, является ли шиммирование магнитного поля хорошим или плохим..
Информация, полученная по положению и форме пика в твердотельном ЯМР, более обширна., и различную информацию можно получить, объединив разные дисциплины и направления исследований.. Здесь, в дополнение к форме пика, форма пика должна обратить внимание на линейную форму и ширину пика. По данным этих форм пиков, Параметры взаимодействия ЯМР, такие как анизотропия химического сдвига, константа диполь-дипольной связи, константа квадрупольной связи, и т. д.. можно получить косвенно для получения таких веществ, как длина связи, валентный угол, и пространственное распределение химических связей. Важная структурная информация.. Конечно, разница между этими химическими сдвигами и формой пика также обусловлена разным способом связи атомов и химической средой. (например, поверхностная и объемная фазы, свободный материал и адсорбированный материал, и различное пространственное расположение атомов разных кристаллических типов.). Эти ядра. Количество ЯМР-взаимодействий, вызванное разными гамильтонианами..
Кроме того, чтобы доказать обоснованность решения о спектре, необходимо использовать многомерные ядерно-магнитные и ядерно-магнитные эксперименты множества родственных ядер, компьютерное моделирование ядерного магнитного спектра и другие соответствующие методы определения характеристик для дальнейшего подтверждения. Что касается пиковой интенсивности, будь то жидкий или твердый ядерно-магнитный, его можно использовать для качественного сравнения относительного количества определенного компонента или для количественного расчета содержания определенного компонента или вещества путем добавления определенного количества стандартного материала..
С точки зрения “динамичный”, ЯМР — очень полезный и важный технический метод изучения молекулярной динамики.. Через эксперименты с переменной температурой, двумерные обменные эксперименты, кроссполяризация и другие методы исследования формы спектральной линии, изменения ширины пика и интенсивности пика, а также время ядерной магнитной релаксации, и т. д., ЯМР может изучать молекулы длительностью от пикосекунд до десятков секунд., например, молекулярная вибрация, вращение, диффузия, и химический обмен. Вот еще два классических примера. Например, в жидкостном ЯМР, Установлено, что скорость химического обмена часто влияет на изменение формы линии.. В твердом ЯМР, движение молекул можно изучить, анализируя изменение линий спектра 2H при разных температурах..
Благодаря дальнейшему изучению этих молекулярных движений, мы можем не только получить физические параметры, такие как энергия активации, скорость реакции и коэффициент диффузии, но также заново понять соответствующие свойства веществ и некоторые реакционные процессы с макроперспективы., такие как трансформация кристаллической формы молекул лекарств , Процесс стеклования полимеров и движение некоторых молекул газа и жидкости в пористых материалах. Чтобы помочь нам лучше разрабатывать материалы с уникальными свойствами..
Что касается того, почему мы можем использовать изменение спектра ЯМР для обнаружения процесса движения молекул., фундаментальная причина в том, что процесс движения этих молекул влияет на гамильтониан ядерного спина ядра, тем самым вызывая изменения в спектре, такие как форма линии, ширина пика и интенсивность пика. . Конкретная степень влияния зависит от относительного размера временной шкалы этих движений и взаимодействия ЯМР.. Это похоже на то, как быстро камера может запечатлеть некоторые детали движения., это зависит от соотношения скорости стрельбы и скорости движения
