Релаксация через диполь-дипольное взаимодействие

Наиболее важной проблемой, с точки зрения аналитического применения метода, является природа процессов релаксации в жидкостях. При рассмотрении возможности передачи энергии путем спонтанной эмиссии, теплового излучения, электрических взаимодействий показано, что найденные экспериментально времена релаксации Т, и Та, например, протонов воды могут быть объяснены лишь при учете магнитных взаимодействий между частицами через локальные магнитные поля. Локальные поля будут флуктуировать, поскольку молекулы в растворах совершают трансляционные, вращательные и колебательные движения. Компонента создаваемого таким образом переменного поля с частотой, равной частоте резонанса, вызывает переходы между энергетическими уровнями изучаемого ядра совершенно так же, как и внешнее радиочастотное поле. Скорость процесса, приводящего к выравниванию энергии в спиновой системе и между спиновой системой и решеткой , будет зависеть от распределения частот и интенсивностей соответствующих молекулярных движений. При эюм следует учитывать следующие виды взаимодействий магнитное диполь-дипольное, переменное электронное экранирование внешнего магнитного поля, эле.ктрпческое квад-рупольное взаимодействие (эффективное для ядер с / > /2), спин-вращательное, спин-спиновое скалярное между ядрами с разными значениями I. [c.739]

Релаксация через дяполь-дииольное взаимодействие. Для того чтобы выразить продольную релаксацию и ЯЭО через диполь-дипольное взаимодействие, нам нужна модель движения молекул в растворе. Построить ее для больших сложных молекул, очевидно, не представляется возможным. Сама молекула может поступательно двигаться и вращаться, а различные ее части, кроме того, могут двигаться не так, как остальные. Большинство этих движений носит случайный характер. Обычно в этом случае делается грубое приближение, при котором для описания всех случайных движений вводится одни параметр-время корреляции молекулы т . [c.154]

Температурная зависимость спин-решеточной релаксации протонов белка в образце, содержащем 0,07 г ОгО/г лизоцима, приведена на рис. 8.3. Возможно, здесь имеет место небольшое диполь-дипольное взаимодействие, обусловленное наличием дейтерия, и некоторое изменение структуры белка, вызванное заменой воды на дейтерий. Однако эти данные, по-видимому, надо рассматривать как удовлетворительную оценку величины Ню для гидратированного лизоцима. В ранее опубликованной работе [23], посвященной исследованию сухого лизоцима, получены сходные кривые, имеющие мцнимум вблизи 180 К. На рис. 8.3 показана также зависимость величины Тх для протонов белка в гидратированном лизоциме (0,17 г НгО/г лизоцима). Как видно из этих данных, присутствие воды на белке приводит к существенному увеличению скорости релаксации. Следовательно, в гидратированном белке релаксация в основной массе протекает через водную фазу, а не через быстро вращающиеся метильные группы, по которым проходит в основном релаксация в системе сухого белка [23]. Не было сделано никакой попытки обнаружить релаксацию, описываемую с помощью двух экспонент измерялась только медленная компонента релаксационной кривой. [c.156]

Диполь-дипольное взаимодействие ядро — иеспа-ренный электрон в ближайшем окружении парамагнитного иона. Времена корреляции. Механизм выравнивания энергии в системе спинов и между системой спинов и решеткой через флуктуацию локальных магнитных полей был привлечен для объяснения известного экспериментального факта — укорочения времени ядерной релаксации под влиянием парамагнитных примесей. Было принято [21, 22], что релаксация в присутствии парамагнитных ионов определяется диполь-дипольным взаимодействием между электронным и ядерным магнитными моментами, прерываемым диффузией частиц. Ввиду большой величины магнитных моментов неспаренных электронов этот механизм эффективен уже при малых концентрациях парамагнетика (например, 10 —10 г-ион/л). Парамагнитные примеси в этом случае, создавая более сильные магнитные поля на ядрах входящих в окружающие парамагнитный ион молекул (локальное поле на ядре лиганда может достигать величины 1Т, или ЮкГс), катализируют, ускоряют отвод энергии от системы резонирующих ядерных спинов к ее окружению (решетке), как бы увеличивают тепловой контакт между ними, и времена релаксации ядер резко сокращаются. Соотношение (1.8) для рассматриваемого случая можно записать следующим образом [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология