ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Широкие и узкие линии ЯМР из "Ядерный магнитный резонанс в кристаллогидратах и гидратированных белках" Вскоре после открытия явления ядерного магнитного резонанса выяснено, что ширина и форма спектров ЯМР существенно зависят от состояния подвижности резонирующих ядер. Отмечалось, что в твердом теле, когда подвижность ядер сильно ограничена, линии ЯМР обладают относительно большой шириной, обычно порядка 10 Гц (или с учетом гиромагнитных отношений порядка нескольких эрстед). Для жидкостей, как правило, линии ЯМР узкие, их ширина на несколько порядков меньше, чем ширина линий ЯМР тех же веществ в твердом состоянии. Это обстоятельство послужило причиной разделения ЯМР на метод ЯМР высокого разрешения , применяемый к исследованию жидкостей, и метод ЯМР широких линий , применяемый к исследованию вещества в твердом состоянии. [c.13] Действительно, величина для обычных жидко- j стей равна 10 — 10 Гц. Однако для очень вяз- i них жидкостей значение может понижаться до 10 Гц и менее без кристаллизации, и для такой жидкости при изменении температуры может наблюдаться плавный переход от широких линий ЯМР к узким и наоборот. Проведенные измерения полностью подтвердили теоретические расчеты авторов (Bloembergen, Pur ell, Pound, 1948). [c.14] С другой стороны, во многих кристаллических твердых телах скорость перемещения атомов между смежными узлами решетки достигает величины л 10 Гц при температурах ниже температуры плавления. Экспериментальные исследования ряда веществ показали, что при повышении температуры для них происходит сужение линий ЯМР, причем иногда пш-рина линии ЯМР кристаллического состояния веще- ства имеет тот же порядок, что и для жидкости (например, в твердом водороде при температурах выше 11 К, в твердом метане — 20, в твердом циклогексане — 250 Кит. п.). [c.14] Несмотря на общность природы и сходство процесса сужения линий ЯМР в вязких жидкостях и некоторых кристаллических твердых телах, между ними имеется и существенное различие. Кристаллы обладают регулярным строением, и перемещение атомов и молекул в них происходит лишь по определенным траекториям, начальные и конечные точки которых строго фиксированы в кристаллической решетке. Поэтому флуктуации локальных полей при перемещении ядер в кристалле регулярны но своей величине и характеру (для движений данного типа). [c.14] Как показано ранее (Габуда, Михайлов, 1967 Габуда, Лундин, 1968 Габуда, 1969), эти теории удовлетворительно объясняют лишь часть экспериментальных результатов, связанных с сужением спектров ЯМР, а предположения, лежащие в их основе, физически не оправданы. И одновременно показано, что модель молекулярной диффузии в твердых телах согласуется с опытом в случаях, когда теория Гутовского и Пейка неприменима, а именно при наличии диффузии в кристаллах низших классов симметрии и при реориентации вокруг осей второго порядка. Методика прямого усреднения дискретных значений локальных полей, действующих на ядра в кристалле, позволяет рассчитать средние значения локальных полей для самых общих типов движений атомов и молекул в кристаллах, в том числе для реориентации молекул вокруг осей симметрии третьего и более высокого порядков. [c.15] Вернуться к основной статье