ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод электронного парамагнитного резонанса из "Стабильные радикалы" За последнее десятилетие блестящее развитие получил новый метод обнаружения и идентификации радикалов — метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Поскольку в дальнейшем мы будем иметь дело главным образом именно с этим методом, целесообразно изложить его основы несколько более подробно. [c.9] Если систему с неспаренными электронами поместить в постоянное магнитное поле достаточно большой силы, то, согласно условиям квантования, все спины и магнитные моменты этих электронов будут ориентироваться относительно направления поля таким образом, что оси прецессии магнитных моментов будут расположены вдоль или против направления приложенного поля. Таким образом, хаотически расположенные ранее магнитные моменты неспаренных электронов распределяются под влиянием поля по двум группам, обладающим различными энергиями. Разность энергий этих двух возможных электронных состояний равна РН, где д — фактор спектроскопического расщепления, являющийся мерой влияния орбитального магнитного момента на спиновый р — магнитный момент электрона (магнетон Бора) И — напряженность приложенного поля. [c.9] В классическом приближении это просто означает взаимодействие прецессирующих с ларморовской частотой около направления постоянного поля магнитных моментов электронов с поляризованными по кругу колебаниями магнитной компоненты высокочастотного поля, происходящими с частотой, равной ларморовской. При этом обе группы спинов, различающиеся направлениями прецессий, будут взаимодействовать с линейно поляризованным высокочастотным полем, так как последнее представляет собой сумму двух противоположно поляризованных круговых колебаний. Именно это взаимодействие вызывает индуцированные переходы спинов между уровнями. [c.10] Поскольку вероятности таких переходов одинаковы, число переходов будет пропорционально Пх и п . Так как щ у-Пх, будет происходить поглощение энергии высокочастотного поля, которое и детектируется как сигнал ЭПР. [c.10] Следует отметить, что приведенная упрощенная картина справедлива лишь при больших напряженностях постоянного магнитного ноля, достаточных для того, чтобы нарушить связь / и электронного спина 5 и заставить их прецессировать вокруг направления Н независимо. Это достигается при таких полях, когда энергия взаимодействия / — Н становится больше энергии взаимодействия I — 5 (эффект Пашена — Бака). [c.11] Если неспаренный электрон не взаимодействует с магнитными моментами находящихся вблизи ядер, то в спектре ЭПР наблюдается одиночная линия, соответствующая условию (2). При наличии такого взаимодействия в спектре ЭПР появляется несколько линий, положение каждой из которых определяется условием (4). (Здесь не рассматриваются случаи появления тонкой структуры, характерные лишь для кристаллов парамагнитных солей и редко наблюдающиеся при исследовании свободных радикалов.) Эти линии и представляют собой сверхтонкую структуру спектра. Далее мы остановимся на ней подробнее, поскольку она имеет наибольшее значение при исследовании свободных радикалов. [c.12] Помимо кинетических характеристик радикалов, метод предоставляет также следующие наиболее важные источники информации, касающиеся их строения во-первых, сверхтонкая структура спектров ЭПР во-вторых, положение линий в спектре ( -фактор) в-третьих, форма линий и их ширина. Каждый из этих источников будет рассмотрен и проанализирован несколько подробнее. [c.12] Вернуться к основной статье