Способ измерения магнитной восприимчивости жидких образцов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ91883О (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050880 (21) 2972246(18-25

Р М К з с присоединением заявки ¹

С 01 Н 24/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0704.82. Бюллетень №13 ($3) УДК 538.113 (088. 8) Дата опубликования описания 070482 (72) Авторы изобретения

Г.В.Лагодзинская и И.Ю.Кл щ вко,: -,,,.

4 т 1

Отделение Ордена Ленина института. химичесКОй -Фи

АН СССР (71) Заявитель (.54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИ Я МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ. ЖИДКИХ ОБРАЗЦОВ

Изобретение относится к радиоспектроскопии, а именно к методам исследования и анализа материалов с помощью спектроскопии ЯМР. 5

В ряде случаев, в частности в спектроскопии HMP высокого разрешения при работе с внешним стандартом возника.ет необходимость измерения магнитной восприимчивости. жидких образцов., 1p . Известен способ. измерения магНитной восприимчивости, содержащий измерение резонансных частот двух ка" пилляров с эталонным веществом, раз - меценных в одной резонируюцей ячейке перпендикулярно и параллельно по- ляризующему магнитному полю C1g..Однако он обладает низкой точностью из-за искажений магнитного поля, вызываемых одним из капилляров в месте расположения другого.

Наиболее близким к предлагаемому, по технической суцности является способ измерения магнитной восприимчивости, заключающийся в том, что на спектрометре ЯИР высокого разрешения с коаксиальной резонирующей ячейкой, содержащей исследуемое и эталонное вецества, измеряют расщепление сигна-. ла эталона.

Это расщепление сигнала эталонного вещества, находяцегося согласно известному методу ч кольцевом пространстве резонируюцей ячейки и наблюдаемое в отсутствие вращения образца, обусловлено неоднородностью магнитного поля, вносимой центральной трубкой, и зависит от магнитной восприимчивости помеценного в нее исследуемого вещества (2).

Однако известный способ пригоден лишь для спектрометров с полюсными магнитами, где поляризуюцее магнитное поле перпендикулярно оси резонирующей ячейки, и неприменим для спектрометров со сверхпроводящнми магнитами, где магнитное .поле параллельно оси образца, в связи с чем расщепление сигналов отсутствует. Недостатком известного способа является также сравнительно низкая точность (0,004-10 единиц ceo, что Ф составляет примерно 0,5-0,6%).

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей способа путем обеспечения возможности измерения магнитной восприимчивости жидких об" разцов на спектрометрах ЯМР со сверХпроводящими магнитами.

918830 пространстве и эталоном во внутренней трубке 2 вводят дополнительный источник неоднородности магнитного поля в виде прокладки 3 и по величине расщепления и смещения одного из пиков расцепленного сигнала (фиг.2) относительно нерасцепленного сигнала (фиг.3) определяют магнитную восприимчивость исследуемого вещества.

П р и-м е р. Измерение объемной магнитной восприимчивости v ряда жидкостей выполнено на разработанном в ОИХФ AH СССР спектрометре ЯМР высокого разрешения со сверхпроводяцим магнитом с рабочей частотой для протонов 294 МГц. Исследуемое вещество находится в кольцевом пространстне, а эталонное (хлористый метилен) во внутренней трубке коаксиальнс:й. резонируюцей ячейки (внешний диаметр ячейки 5,0 мм, диаметр внутренней

;трубки 2,0 мм) . В качестве дополнительногс источника неоднородности использована тефлоновая прокладка, имеющая форму цилиндра с коаксиальным цилиндрическим отверстием (высота 4,0 мм, внешний диаметр 3,9 мм, внутренний диаметр 2,0 мм). Расщепление сигнала эталона при введении прокладки и смещение большего пика относительно положения сигнала в от« сутствие прокладки приведены в таблице.

Жидкость

36,5

Вода

23;5

36,0

66,0

111,О

0,720

° I

0,719

0,692

0,627

0,531 ссе, 58 0

0,691

0,626

0,530

Циклогексан 105,5

Метанол

176,0

Там же указаны значения g,v, полученные из наблюдаемых параметров рас" щепления с использованием калибровочных коэффициентов, которые были определены н предварительных опытах и равны 1,364 10 " для расщепления и

2,159.10 9 для смещения. Точность измерения примерно 0,001.10 Ьединиц

CGS, т.е. примерно 0,1%. Точность измерения по известному способу на спектрометре с полюсным магнитом и рабочей частотой 60 МГц примерно

0,004-10 единиц CGS, т.е. точность

-Ь измерения по предлагаемому способу в

4 раза выше. 60

Увеличение точности обусловлено тем, что по предлагаемому способу имеются дна независимых параметра ,расщепленного сигнала, зависящих от магнитной восприимчивости исследуе- <5

Формула изобретения

Поставленная цель н изобретении достигается тем„ что согласно способу измерения магнитной восприимчивости жидких образцов, заключающемуся в том, что на спектрометре ЯМР нысокого разрешения с коаксиальной 5 .резонирующей ячейкой, содержащей исследуемое и эталонное нещества., измеряют расщеплени» сигнала ЯМР эталона, вводят источник несднородности магнитного поля, ныполненный из непроводящего материала, н..резонирующий объем ячейки с исследуемым ве- ществом, дополнительно измеряют смещение одного из пиков расщепленного сигнала эталона.и по расщеплению и смещению сигнала ЯМР эталона, используя калибровочные зависимости, определяют величину магнитной восприимчивости исследуемого вецестна.

На фиг.l показан один из возможных вариантов устройства коаксиальт ной резонирующей ячейки для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2- форма расщепленного сигнала эталона; на фиг.3 — форма сигнала эталона в отсутствие дополнительного источника неоднородности.

Предлагаемый способ осущестнляется следуюцим образом.

В обозначенный пунктиром резонируюций объем но ксиальной ячейки 1 с исследуемым в :арестном н кольцевом

Расщепление, Смещение, Гц - Гtl

;.(ОЬ единиц CGS -Х,„!О единиц CGS

Ь по расщеплению по смещению мого вещества, так что измерение может быть выполнено по каждому из них.

Кроме того, поскольку по предлагаемому способу в отличие от известного измерение .производят на врацающемся образце, пики расщепленного сигнала существенно уже, что увеличивает точность измерения их положения .

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает нозможность измерения магнитной восприимчивости жидких образцов на спектрометрах

ЯМР нысокого разрешения со сверхпроводящими магнитами и увеличивает точность измерения в 3-5 раз.

Способ измерения магнитной восприимчивости жидких образцов, заключаю918830

Фы. 7

Составитель B.Ïîêàòèëoâ

Редактор Л.ЛУкач Техред.Е. Харитончик Корректор

О.Билак

Заказ 2128/26 . Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 (»

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щийся в том, что на спектрометре ядерного магнитного резонанса (ЯМР) высокого разрешения с коаксиальной резонирующей ячейкой, содержащей исследуемое и, эталонное вещества, измеряют. расщепление сигнала ЯМР эталона, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей способа путем обеспечения возможности измерения магнитной воспри- (О имчивости жидких образцов на спектрометрах ЯМР, со сверхпроводящими маг-,. нитами, вводят йсточник неоднородности магнитного поля, выполненный из непроводящего материала, в резо- (5 .нирующий объем .ячейки с исследуемым веществом, дополнительно измеряют смещение одного из пиков расщепленного сигнала эталона н по расщеплению и смещению сигнала ЯМР эталона, используя калибровочные зависимости, определяют величину магнитной восприимчивости исследуемого вещества.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Патент США М 2878444, кл. 324.05, опублнк. 1959.

2. N.Ñ.Li е аЮВ "Proton Magnetic

Resonance of Amino, Acids, Pep ti

des and their Metal Complexes"

J.Amer. Chem.Soc. 1962, 84, с. 4650 (прототип).