ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование полимеров методом ЯМР из "Практикум по химии и физике полимеров" Метод ЯМР высокого разрешения весьма чувствителен. к природе химической связи и строению отдельных групп атомов и поэтому достаточно надежен при анализе конфигурационных последовательностей звеньев в макромолекулах. Сравнение площадей сигналов отдельных групп позволяет определить относительное содержание последовательностей, например триад и тетрад в сополимерах, что особенно важно при проверке модели роста цепи. [c.220] Экспериментальные измерения ширины линии или второго момента кривой поглощения ЯМР, а также времен релаксации с помощью импульсной аппаратуры в широком интервале температур, дающей возможность получить интересные сведения, позволяют детально охарактеризовать молекулярные движения в полимерах. Используя эту же методику, можно с успехом исследовать ряд процессов, например полимеризацию, деструкцию, кристаллизацию, пластификацию и т. д. [c.220] Метод ЯМР выгодно отличается от других физических и химических методов исследования тем, что не требует непосредственного контакта с образцом, не вносит абсолютно никаких возмущений в исследуемые объекты, позволяет исследовать процессы лолимеризации сложных композиций, включающих пластификаторы, твердые наполнители и ингибиторы, и определять глубину превращения без предварительной калибровки он является экспресс-методом. [c.220] Это значит, что на нижнем энергетическом уровне имеется некоторый избыток ядер. [c.222] Ядерные магнитные моменты в поле внешнего магнита (обычно Яо=103ч-10 Гс) не просто располагаются вдоль силовых линий, а прецессируют (вращаются) с угловой скоростью мо относительно направления Яо (рис. 15.4). [c.222] Таким образом, с точки зрения классической теории явление ЯМР заключается в возмущении ядерных моментов, находящихся в поле Но, небольшим переменным полем Н, направленным перпендикулярно Яо. Резонанс наступает при совпадении скорости ш вращающегося поля Н и скорости прецессии оа ядер в поле Яр. [c.222] Для ядер водорода Яо=10 Гс частота кванта го=42,6 МГц, т. е. соответствующая длина волны находится в метровом диапазоне радиоволн. [c.223] Важным фактором, влияющим на поведение ядер, является процесс установления равновесного распределения ядерных моментов образца (опин-системы) в поле Но. По(ка образец находится вне магнитного поля, ориентации векторов магнитных моментов отдельных ядер хаотично распределены по всем направлениям вследствие теплового движения атомов и молекул. При внесении образца в магнитное поле Но часть векторов ориентируется по полю, а часть (меньшая)—против поля за счет избыточной тепловой энергии. Такой переход к распределению в поле Но требует некоторого времени. Процессы, требующие времени для установления равновесного распределения, называются релаксационными они проходят через взаимодействие релаксирующих ядер между собой и окружающей средой, решеткой. В теории ЯМР рассматриваются два механизма релаксации спин-спиновый и спин-решеточный. [c.223] Таким образом, ЯМР радиочастотного поля передается спин-системе, а затем от системы спинов — решетке. Скорость передачи энергии окружению характеризуется временем спин-решеточной релаксации Т. Величина Т равна времени, в течение которого избыток разности между действительной заселенностью какого-либо уровня и его равновесным значением уменьшается в е раз. Ядро может передавать энергию соседним ядрам того же рода в результате обмена спином. Этот процесс называется спин-спино-вой релаксацией. Эта релаксация не изменяет населенности спиновых состояний. Соответствующее время релаксации обычно обозначают через T a. [c.224] По наклону кривой зависимости п(Ао—А) от т определяют величину Т. [c.226] Внутри катушки в стеклянной ампуле находится исследуемый образец. Сигналы, поступающие от образца, усиливаются, детектируются приемником 3 и наблюдаются с помощью осциллографа 4. Измерение величин сигналов производится или непосредственно с экрана осциллографа, или путем фотографирования. [c.226] Термостатирование измерительной ячейки осуществляется с помощью подогретого воздуха и специального электронного устройства 6. Методика включения установки, настройки и эксплуатации изложена в специальной инструкции. [c.226] Вернуться к основной статье