Простейший спектрометр ЯМР

На рис. 3.1 изображена схема простого спектрометра [3]. В радиочастотном контуре (рис. 3.1, а) переменный ток постоянной частоты, который подводится от генератора О, протекает по цепи, [c.62]

Блок-схема простейшего спектрометра ЯМР [c.23]

Рис. 1.11. Блок-схема простейшего спектрометра ЯМР с разверткой

Структура в спектрах ЯМР полимера в массе обычно ассоциируется с существованием двух фаз. В целлюлозе и влажных промышленных продуктах такими областями могут быть жидкая пленка воды и твердый органический материал. С помощью некоторых простых спектрометров ЯМР, выпускаемых промышленностью, можно быстро определять влажность в таких материалах, как природные волокна, по появлению сравнительно узкого пика протонов поглощенной воды [6]. [c.423]

В простом спектрометре источником служит генератор на клистрон-ной радиолампе, длину волны испускаемого излучения изменяют, варьируя напряжение, приложенное к лампе. Монохроматическое излучение направляют на кювету с образцом при помощи волновода. Кювета с поглощающим веществом может быть просто продолжением волновода, снабженным слюдяными окошками, вводом для образца и системой откачки. После прохождения через кювету с образцом излучение попадает на кристаллический детектор. Сигнал на выходе детектора усиливается и регистрируется осциллографом. Изменяя напряжение, приложенное к клистрону, можно сканировать некоторый диапазон частот. Частоту падающего излучения определяют с помощью специальных приборов. Большинство приборов чувствительны к частотам вплоть до [c.163]

Весьма разнообразны выходные устройства многоканальных анализаторов. В простых спектрометрах показания считываются с индикаторных лампочек или электроннолучевых трубок. Более совершенные приборы предусматривают запись результатов измерений с помощью цифропечатающего устройства либо на бумажной ленте самопишущего потенциометра. В анализаторах высокого класса предусматривается вывод информации на перфокарту или магнитную ленту в форме, удобной для ввода данных в вычислительную машину. [c.224]

Рис. 8-4. Блок-схема простого спектрометра для ядерного магнитного резонанса.

Рис. 3.8. Простейший спектрометр для наблюдения эмиссионных линий газов.

Установки спектрометрического и спектрографического анализа аналогичны, за исключением устройства их рецепторной части. В фотоэлектрических установках свет после диспергирующего элемента через специальные щели в фокальной плоскости попадает на фотоэлемент или фотоумножитель, соединенный с накопительным конденсатором и далее с регистрирующим потенциометром. Одна из щелей в приборах с фиксированными приемниками света предназначена для линии сравнения, а остальные — для линий анализируемого элемента или элементов. В приборах этого типа для каждой линии предусмотрен свой фотоэлектрический приемник. В сканирующих спектрометрах измерение интенсивности линии определяемого элемента производится фотоэлектрическим приемником, который передвигается вдоль спектра по специальной программе. Фотоэлектрический измерительный блок может также использоваться в качестве приставки к спектроскопу или спектрографу. Такой блок, состоящий из входной щели и фотоэлемента или фотоумножителя с измерительным устройством, устанавливается на место кассеты для фотопластинки. Сконструированный таким образом простой спектрометр может быть эффективно применен для анализа проб с несложным спектром. [c.41]

Существует много различных типов масс-спектрометров. Детали конструкции и относительные достоинства различных типов приборов описаны в литературе [1—7]. Большинство основных принципов масс-спектрометрии можно продемонстрировать, описав принцип действия простого масс-спектрометра, изображенного на рис. 16.1. Образец, находящийся в емкости, вводится через отверстие, входит в ионный источник а и проходит через электронный пучок в точке в, пучок обозначен штриховой линией. При взаимодействии образца с электронами, имеющими достаточную энергию, образуются положительные ионы, движущиеся по направлению к ускоряющим пластинам гид, поскольку между задней стенкой (напускной щелью) и передней стенкой этого устройства существует небольшая разность потенциалов. Отрицательные ионы притягиваются задней стенкой, которая заряжена положительно относительно передней стенки, и разряжаются на ней. Положительные ионы проходят через пластины гид, ускоряются под действием большой разности потенциалов (несколько тысяч вольт) между этими пластинами и покидают ионный источник через отверстие б. Заряженные ионы движутся по круговой орбите под влиянием магнитного поля. Полуокружность, помеченная е, есть траектория движения ускоренного иона в магнитном поле напряженности Н. Радиус полуокружности г зависит от следующих параметров 1) ускоряющего потенциала V(т. е. от разности потенциалов между ускоряющими пластинами г и (3), 2) массы иона т, 3) заряда иона е и 4) напряженности магнитного поля Н. Связь между этими параметрами выражается уравнением [c.313]

Применение масс-спектрометрии для идентификации очевидно. Чтобы получить воспроизводимый спектр, обычно используют электронный пучок с энергией 40 — 80 эВ, поскольку этот ускоряющий потенциал выше потенциала возникновения большинства фрагментов. Как показывают уравнения (16.6) — (16.16), может происходить много различных процессов фрагментации, приводящих к большому числу пиков в спектрах простых молекул. На рис. 16.3 изображены пики достаточной интенсивности, обнаруженные в масс-спектре этанола. Учитывая очень слабые пики, которые на этом рисунке не показаны, в общей сложности в масс-спектре этанола наблюдается около 30 пиков. Эти пики низкой интенсивности представляют большую ценность для идентификации, но обычно при интерпретации спектра (т. е. при отнесении процессов фрагментации, приводящих к этим пикам) их не рассматривают. Полезная сводка литературных источников по масс-спектрам многих соединений (в основном органических) приведена в списке литературы в конце главы. Интересный пример идентификации продемонстрирован на рис. 16.4, где показаны масс-спектры трех изомеров этилпиридина. Спектры этих трех очень сложных соединений заметно различаются, что представляет ценность для идентификации. Оптические антиподы и рацематы дают идентичные спектры. Проблему при идентификации создают примеси, поскольку основные фрагменты этих примесей приводят к появлению в масс-спектре нескольких пиков низкой интенсивности. Если одно и то же вещество приготовить в двух различных растворителях, то спектры могут достаточно различаться при условии, что весь растворитель не удален из вещества. Загрязнение углеводородной смазкой также может привести ко многим линиям. [c.320]

Относительно простой состав метилзамещенных алканов в нефтях группы позволил провести качественное и количественное определения углеводородов этого типа и в более высококинящих фракциях. В работе [13] сообщалось об определении этих углеводородов методом ГЖХ с использованием высокоэффективных капиллярных колонок. Метилзамещенные алканы большой молекулярной массы определялись методом молекулярной масс-спектрометрии [14]. Ти- [c.49]

Второе обстоятельство, которое исследовано еш е явно недостаточно,—это связь между строением исходных углеводородов и направлением их распада. Закономерности эти гораздо лучше изучены для реакций деструкции углеводородов, протекаюш,их при масс-спектрометрических анализах. Однако метод термической деструкции ввиду более простого аппаратурного оформления и более простого анализа получаемой при этом информации мог бы составить хорошую конкуренцию методу молекулярной масс-спектрометрии, а скорее всего дополнить последний. [c.326]

Уменьшению селективности адсорбции способствует предварительное насыщение поверхности вакуумной системы масс-спектрометра исследуемым образцом. Этот прием при исследовании смеси воды и спиртов использовали Тейлор с сотрудниками, получившие зависимость степени адсорбции от парциального давления воды в системе напуска [67]. На основании изотерм сорбции вносились поправки в расчеты, что дало возможность получить довольно хорошую сходимость между результатами анализа и составом искусственных смесей, включающих этанол, диэтиловый эфир, третичный этил-бутиловый эфир и воду. Однако предложенный метод предусматривал очень громоздкий расчет даже в случае относительно простых по составу смесей. [c.44]

Простейший способ комплексного применения хроматографа и масс-спектрометра [227] заключается в последовательном собирании выходящих из хроматографа индивидуальных фракций, которые конденсируются в ловушке, охлаждаемой жидким азотом газ-носитель откачивается, и фракции после размораживания поступают в ионный источник масс-спек-трометра. При анализе смесей удавалось проводить идентификацию и при неполном разделении смеси в хроматографе. [c.127]

Точная форма кривой в значительной степени зависит от природы иона. Для молекулярных и осколочных ионов, образующихся при простом механизме ионизации, начальный участок кривой меньше и угол линейного участка больше, чем для ионов, образующихся по сравнительно сложному механизму. Если сравнивать ионы одного типа, то различия в форме их ионизационных кривых невелики. Так ионизационные кривые для молекулярных ионов криптона, аргона, двуокиси углерода, метана, ацетилена, этилена, водорода и воды обычно располагаются параллельно, особенно в области низких энергий [130], если в масс-спектрометр они вводятся [c.175]

Схема простейшего стационарного спектрометра показана на рис. 1.3. Образец в ампуле помещается в сильное однородное магнитное поле В, создаваемое постоянным электромагнитом, и одновременно находится в катушке под непрерывным воздействием высокочастотного поля небольшой мощности В,. В случае полевой развертки при постоянном значении частоты генератора у = со/2я осуществляют медленное сканирование в резонансной области, плавно меняя В. При достижении условия резонанса, т. е. когда значение В удовлетворяет уравнению (1.10), происходит поглощение энергии излучения заданной частоты, фиксируемое по отклонению пера регистрирующего устройства. [c.14]

Регистрацию спектров ЭПР осуществляют с помощью радиоспектрометров или спектрометров ЭПР. Из условия резонанса (8.14) Н = 1вН видно, что для обнаружения резонанса следует менять либо частоту V, либо напряженность магнитного поля Н (последнее технически более просто и используется во всех стандартных спектрометрах ЭПР). [c.209]

Рассмотренные примеры наглядно демонстрируют широкие возможности метода ДТА при решении большого круга вопросов, касающихся структуры и свойств полимеров. Как было показано, этот метод очень часто оказывается значительно более быстрым н простым по сравнению с другими. Сочетание метода ДТА с термогравиметрией, газовой хроматографией, масс-спектрометрией позволяет существенно повысить эффективность исследования. [c.116]

Выбор оптимальных комбинаций различных методов зависит, конечно, от самого объекта исследования (первичной информации о его природе) и реальных возможностей данной лаборатории. Если одинаково доступны все основные современные методы исследования, то наиболее универсальным следует считать сочетание масс-спектрометрии, инфракрасной спектроскопии и ЯМР. Последовательность их использования не имеет принципиального значения, но обычно оказывается целесообразным начинать с технически более простых и доступных методов (ИК- и УФ- спектры, рефрактометрия), а. затем переходить к более сложным (ЯМР, масс-спектрометрия) и, наконец, привлекать в случае необходимости более специальную технику (измерение моментов диполя и др.). Поскольку обязательных общих рецептов совместной интерпретации физических данных не существует, типичный ход рассуждений [c.214]

В то самое время, когда внимание ученых было сконцентрировано на проблеме излучения абсолютно черного тела, нечто похожее происходило и в области изучения атомных спектров. Было найдено, что, нанример, при пропускании электрического разряда в одноатомном газе испускается свет. Исследование этого света с помощью призменного спектрометра или спектрометра с дифракционной решеткой показало, что образуются серии ярких линий с определенными длинами волн, которые оказались характерными для каждого данного элемента. Для легкого элемента, такого, как водород, линейчатый спектр довольно простой, что видно из [c.23]

ЧТО однажды возбужденное магнитное поле сохраняется практически неограниченно долго без дополнительного питания соленоида током. Стоимость подобных спектрометров пока что выше обычных, но зато они дают возможность получать более простые спектры ЯМР, имеют высокую чувствительность и стабильность. [c.43]

Обратите внимание на то. что часть спектра пиридина смещена. Этот сигнал с химическим сдвигом 8,516 не наблюдался бы при нормальной ширине развертки спектра (от 0,00 до 8,30в). Однако, отрегулировав прибор таким образом, чтобы 0,006 на бланке в действительности соответствовало бы 0,406 (т. с. сместив шкалу), на бланке при 8,106 можно записать сигнал с истинным химическим сдвигом 8,506. Даже на сравнительно простых спектрометрах спектр можно смещать на 500 Гц (при 60 МГц), что в принципе дает возможность наблюдать сигналы всех типов протонов, (g) Sadtler Resear h Laboratories, In ., 1976. [c.545]

Поскольку для нахождения конца титрования нет необходимости в измерении абсолютных значений скоростей релаксации, а достаточно лищь знать их относительные значения, то титрование во всех случаях можно осуществлять на простейших спектрометрах ЯМР. В подавляющем большинстве приведенных ниже примеров эксперимент был выполнен а установке с автодинным генератором. В качестве измеряемой величины бралась амплитуда сигнала резонансного поглощения, выраженная в условных единицах (деления шкалы осциллографа, напряжения пикового вольтметра и т. п.). [c.108]

Приспособленные специально для таких опытов спектрометры с соленоидами применялись Канкелайтом [64] для регистрации конверсионных электронов (энергия перехода 100 кэв) и Митрофановым и Шпинелем [65], которые регистрировали конверсионные -электроны с энергией 19,4 кэв. Благодаря низкой энергии (С 100 кэв) переходов для большинства мессбауэровских ядер могут быть сконструированы очень простые спектрометры с малым током и воздушным охлаждением, отвечающие геометрическим требованиям, возникающим при использовании магнитных спектрометров в мессбауэровской спектроскопии. [c.108]

В исследопапии гетероорганических соединений реактивных топлив метод инфракрасной спектрометрии молсет быть использован для 1) идентификации индивидуальных соединений, 2) количественного анализа простых смесей известного состава, 3) определения особенностей химической структуры (наличие и расположение функциональных групп, отдельных связей, изомерных структур), 4) исследования кинетики окисления различных соединений и изменения структуры соединений под действием различных факторов. [c.117]

За последиие 12 лет примеиепие масс-сиектрометрических методов сильно расширилось от полного исследования простых смесей газообразных углеводородов до определоиия группового состава жидких дизельных топлив, твердых парафинов и смазочных масел. Исследование смесей более высокомолекулярных углеводородов приводит к необходимости существенных изменении в методах работы и введения образцов в масс-спектрометр. [c.341]

Простейший метод определения структуры химических молекул сводится к непосредственной проверке структуры с помощью рентгенолучевой кристаллографии. Однако это не всегда удается осуществить, поэтому приходится прибегать к другим методам, включающим анализ с помощью инфракрасного и ультрафиолетового излучений, хроматографии, ядерного магнитного резонанса и масс-спектрометрии. Обычно структурный анализ включает следующие этапы 1) после получения образца используется один из перечисленных выше методов для проверки структуры 2) данные проверки интерпретируются с целью выработки ряда гипотез, касающихся структуры функциональных групп или более слож- [c.49]

Из всех перечисленных выше методов наиболее простыми являются методы FTM S 5327, 5340, отечественный рефрактометрический, а также экспресс-методы FTM S 5330 и [169]. Методы, основанные на использовании ИК-спектрометрии или газохромато- [c.195]

Описанную методику количественного анализа можно использовать, если отсутствует наложение полос. Но это условие не всегда выполняется. В анализируемой пробе полосы поглощения могут лежать достаточно близко, так, что будет сказываться их взаимное влияние на величину оптической плотности этих полос в максимумах поглощения. Особенно заметен этот эффект при использовании спектрометров с низкой разрешающей способностью. Вычисление канцентрац ий по коэффициентам поглощения Возможно, есл/и ввести в расчет некоторые поправки. Наиболее просто эта задача решается, если контуры налагающихся полос описываются уравнением (VIII.l). При v = VMaK -Омане == поделив уравнение (VHI.1) на это выражение, получим [c.216]

Масс-спектры, получаемые при отрицательной химической ионизации, более просты, чем при ионизации электронным ударом. Кроме того, обраювание отрицательных ионов позволяет повысить чувствит( льность детектирования соединений с высоким сродством к электрону по сравнению с масс-спектрометрией положительных ионов в 1(1-100 раз, причем линейная зависимость величины сигнала от количества вещества сохра 264 [c.264]

Масс-спектрометр с двойной фокусировкой обеспечивает фокусировку но направлению и скоростям с помощью электрического и магнитного полей. Существуют различные способы комбипнроваиия магнитного и электрического полей в простейшей из этих комбинаций магнитное поле следует за электрическим. Введение электрического поля улучшает фокусировку изображения, устраняя скоростные аберрации первого порядка в ряде случаев и аберрации второго порядка могут быть сведены к нулю [51—53]. Вторым способом достижения двойной фокусировки является совмещение электрического и магнитного полей (масс-спектрометр с совме-н1енными полями) [54], третьим — сочетание наложенных однородных электрического и магнитного полей с объектом и изображением внутри поля (циклоидальный масс-спектрометр с совме1цен1п>1ми полями) [55]. [c.32]

Все существующие типы спектрометров электронного резонанса являются видоизменением и усложнением двух простейших схем схемы с проходным резонатором и схемы с отражательным резонатором. В первом случае электронный резонанс приводит к изменению проходящей через резонптор сверхвысокочастотной мош,но-сти, во-втором — коэффициента отражения от пезонзтора. Кристал- [c.228]

Существуют стационарные и импульсные методы наблюдения сигналов ЯКР в области от до 1000 МГц. Основные блоки простого стационарного спектрометра регенеративного типа показаны на схеме, рис. IV.8. Исследуемый образец помещают в катушку колебательного контура ЬС с обратной связью. Частота колебаний в контуре V может плавно меняться изменением емкости С. При выполнении условия резонанса АЕ=Ьх (АЕ—разность энергий квадрупольных уровней) происходит поглощение образцом радиочастотной энергии, что меняет активную составляющую проводимости контура ЬС, т. е. его добротность. Изменение напряжения на контуре детектируется и усиливается. В стационарных методах для наблюдения сигналов ЯКР применяется частотная или магнитная (зеема-новская) модуляция. Последняя существенно увеличивает отношение сигнала к шуму (приблизительно в 100 раз). [c.110]

Когда класс соединения установлен., для выяснения его структуры необходим детальный анализ пиков ионов [М—СйН2й .11+ и [М—СйН2й1+, т. е. именно тех, которые оказывались малоинформативными при определении класса вещества по масс-спектру. Для этого следует использовать подробные сведения о закономерностях фрагментации соединений данного класса с целью установить характер процессов, приводящих к появлению всех главных пиков спектра (а- или Р-распад, перегруппировка Мак-Лафферти и др.). В результате такого анализа можно предположить возможные структуры фрагментов и всей молекулы, объясняющие появление наблюдаемых в спектре пиков осколочных ионов. Установление структуры простейших гомологов возможно только по пикам первичных осколочных ионов, но в общем случае для решения этой задачи следует привлекать и пики вторичных осколочных, ионов, подтвердив их образование из первичных соответствующими пиками метастабильных ионов. Многообразие возможностей фрагментации сложных органических соединений затрудняет формулировку каких-либо общих рекомендаций для их детального структурного анализа. Следует отметить, что масс-спектры чрезвычайно полезны при идентификации органических веществ, что, однако, представляет собой самостоятельную задачу в масс-спектрометрии. [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология