Электронный спиновый парамагнитный

Рис. 21.11. Блок-схема спектрометра электронного спинового (парамагнитного)

Изучен спектр электронно-спинового парамагнитного резонанса для живого полистирола, полученного в тетрагидрофуране под действием Ыа-нафталина. Интенсивность сигнала как функции отношения концентраций мономера и инициатора (и температуры) позволяет предположить, что одна из стадий инициирования протекает медленнее, чем процесс передачи электрона, и обладает более высокой энергией активации, чем реакция роста цепи [c.128]

Ср( ди радиоспектроскопических методов большое значение имеют методы магнитной радиоспектроскопии — ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Эти методы основаны на том, что в веш,естве, помеш,енном в сильное магнитное поле, индуцируются энергетические уровни ядер (ЯМР) и электронов (ЭПР), отвечающие изменению спина ядра или спина электрона. Спиновые энергетические переходы соответствуют поглощению квантов радиоволн. [c.147]

Электронный парамагнитный резонанс представляет собой явление поглощения излучения микроволновой частоты молекулами, ионами или атомами, обладающими электронами с неспаренными спинами. Называют это явление по-разному электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) , электронный спиновый резонанс и электронный магнитный резонанс . Все эти три термина эквивалентны и подчеркивают различные аспекты одного и того же явления. ЯМР и ЭПР характеризуются общими моментами, и это должно помочь понять суть метода ЭПР. В спектроскопии ЯМР два различных энергетических состояния (если I = 7г) возникают из-за различного расположения магнитных моментов относительно приложенного поля, а переходы между ними происходят в результате поглощения радиочастотного излучения. В ЭПР различные энергетические состояния обусловлены взаимодействием спинового момента неспаренного электрона (характеризуемого т = /2 для свободного электрона) с магнитным полем — так называемый электронный эффект Зеемана. Зеемановский гамильтониан, описывающий взаимодействие электрона с магнитным полем, дается выражением [c.5]

При любом движении электрического заряда возникает магнитное-поле. Не представляет исключения и спин электрона — электрон создает магнитное поле, соответствующее магнитному моменту, который должен быть у вращающегося отрицательного заряда электричества. Вращающийся электрон можно представить себе как крошечный магнит, который может ориентироваться в магнитном поле таким образом, что составляющая момента количества движения, имеющая направление вдоль поля, равна -Ьцв или —цв, где цв —магнетон Бора = 0,927- 10- Дж-Т- (джоуль тесла- = 10 эрг - гаусс" ). Спин электрона в магнитном поле может измениться и приобрести отрицательную ориентацию вместо положительной, если электрон поглотит микроволновое излучение, имеющее соответствующую частоту. На этом основан метод электронно-спиновой резонансной спектроскопии (электронного парамагнитного резонанса, ЭПР) после 1945 г. этим методом получена огромная информация об электронных структурах. [c.111]

Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), известная также под названием спектроскопии электронного спинового резонанса (ЭСР), представляет собой метод, регистрирующий переходы между спиновыми уровнями неспаренных электронов молекулы во внешнем магнитном поле. ЭПР (ЭСР)-спектроскопия имеет дело с поглощением микроволновой энергии электромагнитного поля образцом, помещенным в такое поле. Поглощение представляет собой функцию неспаренных электронов, содержащихся в молекуле. Спектр ЭПР (ЭСР) — это зависимость поглощения микроволновой энергии от внешнего магнитного поля. [c.340]

Свободный радикал помещают в магнитное поле и подвергают электромагнитному облучению. Как себя будет вести свободный неспаренный электрон Этот электрон вращается и, таким образом, создает магнитный момент. который может быть направлен в направлении (по полю) или против направления (против поля) внешнего магнитного поля. Для того чтобы изменить спиновое состояние электрона из расположения по полю в менее устойчивое расположение против поля, требуется энергия. Эту энергию дает излучение соответствующей частоты. Получается спектр поглощения, который называется спектром электронного спинового резонанса (ЭСР) или спектром электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). [c.433]

Магнитный (или парамагнитный) резонанс — это явление, используемое в качестве спектрального метода исследования интервалов между энергетическими уровнями различных магнитных состояний, которые возникают при помещении в магнитное поле вещества, обладающего магнитным моментом. Обычно такие исследования связаны с состояниями ядер ядерный магнитный резонанс, ЯМР) или неспаренных электронов электронный парамагнитный резонанс, ЭПР, или, иначе, электронный спиновый резонанс, ЭСР) изучаемой системы. Магниторезонансные экспериментальные исследования, особенно ЯМР, позволяют получать очень важную структурную информацию о веществе. [c.351]

Начиная с 1945 г. получила развитие экспериментальная техника, позволяющая непосредственно измерять парамагнетизм неспаренных электронов. Этот метод называется электронным парамагнитным резонансом или электронным спиновым резонансом. Измерения методом ЭПР обладают чрезвычайно высокой чувствительностью регистрации радикалов. В настоящее время можно измерить такие низкие концентрации, как 10- моль радикалов. Эта методика продолжает улучшаться — повышается чувствительность. [c.26]

Во всех изложениях теории магнетизма (за исключением, может быть, наиболее строгих в теоретическом отношении) предполагается, что магнитные эффекты делятся на два типа, один из которых возникает вследствие движения электронов, рассматриваемых как заряженные частицы, а другой — из-за наличия у этих электронов спинового и орбитального угловых моментов. Первый из этих эффектов обусловливает явление диамагнетизма, а второй — парамагнетизма. Диамагнитным веществом называется такое веш ество, на которое действует сила в направлении, противоположном градиенту магнитного поля. В большинстве случаев диамагнитные эффекты малы по сравнению с парамагнитными, и мы рассматриваем диамагнетизм лишь постольку, поскольку он требует введения поправок при парамагнитных измерениях. Исследование диамагнетизма может быть полезным в химии для изучения строения молекул в тех случаях, когда имеется только диамагнетизм, причем этот метод применяется в основном к органическим молекулам [106]. [c.370]

Этот тип резонанса, часто называемый электронным спиновым резонансом, обычно наблюдается в парамагнитных соединениях, и особенно в веществах с нечетным числом электронов. Энергия неспаренного электрона зависит от того, как ориентирован его магнитный [c.230]

Принципы электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), известного также под названием электронного спинового резонанса, во многих отношениях подобны принципам ЯМР. Главные отличия обусловлены тем, что магнитные моменты электронов более чем в тысячу раз превышают магнитные моменты ядер и что электроны благодаря быстрому движению обычно имеют вклады в их магнитный момент от орбитального момента количества движения, а также от спинового момента количества движения [293]. Резонанс возможен при следующем условии [c.120]

Электронный резонанс представляет собой область спектроскопии, в которой излучение микроволновой частоты поглощается молекулами, содержаш,ими электроны с неспаренными спинами. Такое поглощение называется электронным парамагнитным резонансом (ЭПР), электронным спиновым резонансом (ЭСР) или электронным магнитным резонансом. Все эти термины равнозначны и отражают различные аспекты данного явления. [c.353]

Как отмечают авторы в принципе возможно создание стереорегулярных парамагнитных полимеров, в которых можно ожидать интересные коллективные свойства электронно-спиновой системы (триплетные экситоны, антиферромагнетизм, фазовые переходы и др.). [c.443]

Электронный парамагнитный резонанс или, как его часто называют, электронный спиновый резонанс (ЭСР) подобно методу измерения магнитной восприимчивости основан на взаимодействии с магнитным полем частиц, имеющих неспаренный электрон. Если поместить парамагнитное вещество в однородное магнитное поле, то неспаренные электроны ориентируются или параллельно, или антипараллельно полю. Оба этих крайних положения относятся к разным энергетическим состояниям системы, и при нормальных температурах несколько большее количество электронов находится в состоянии с меньшей энергией (с понижением температуры число электронов в таком состоянии возрастает). Разница значений энергии этих двух состояний равна [c.165]

На раннем этапе развития метода ЯМР было широко распространено мнение, что снять спектр ЯМР парамагнитного комплекса практически невозможно, поскольку электронный спиновый момент настолько велик, что он должен вызывать быструю релаксацию возбужденного ядерного состояния, а это даст малое Т, и широкую линию. Подобная ситуация действительно наблюдалась для некоторых парамагнитных комплексов, в частности комплексов Мп(П), однако во многих других случаях это предположение не подтвердилось. Например, на рис. 12.1 представлен рассчитанный [1] спектр ЯМР парамагнитного комплекса Ni( HзNH2)g , там же для сравнения дан спектр ЯМР СНзЫН . В связи со сказанным возникает несколько вопросов [c.163]

Наличие электронного спина и связанного с ним магнитного момента lie обусловливает возможность снятия вырождения спиновых состояний внешним магнитным полем и индуцирования переходов между ними. Эти переходы происходят с поглощением энергии электромагнитного излучения в микроволновой (30...2 мм) области (СВЧ диапазон 9...35 ГГц интервал значений индукции постоянного магнитного поля 0,34—1,25 Т), что и называют электронным парамагнитным резонансом. В зарубежной литературе используется термин электронный спиновый резонанс (ESR), однако в рассматриваемом методе радиоспектроскопии состояния из-за спинорбитальной связи не являются чисто спиновыми, поэтому более адекватно название ЭПР или даже парамагнитный резонанс. [c.54]

В спектрах ЭЛДОР могут наблюдаться также линии, соответствующие накачке запрещенных переходов Wx, Х х ), из которых может быть получена информация как о константах СТВ, так и о средних частотах ЯМР. Вообще методы ЭЛДОР и ДЭЯР являются взаимно дополняющими, причем первый более информативен в случае систем с сильными, а ДЭЯР —со слабыми сверхтонкими взаимодействиями. Преимущества методов двойного резонанса перед обычной спектроскопией ЭПР в достижении не только более высокого спектрального, но и временного разрешения. Этими методами плодотворно исследуются различные релаксационные процессы. Методом ЭЛДОР, например, можно наблюдать более медленные, чем в спектроскопии ЭПР, процессы, время протекания которых сравнимо с временем электронной спиновой релаксации Т е. Методами спектроскопии двойного резонанса достигается также высокое пространственное разрешение при необходимости изучения рассредоточенных парамагнитных центров в образце. Именно методом ДЭЯР, например, изучались / -центры в кристаллах галогенидов металлов и устанавливалась протяженность размытия плотности захваченного анионной вакансией электрона. [c.82]

Электронный парамагнитный резонанс (парамагнитный резонанс, электронный спиновый резонанс) возникает вследствие ориентации неспаренных электронов в магнитном поле так, что их собственный момент количества движения (спин) направлен либо по полю, либо против него. Разность энергий этих двух состояний, или зеема-новских уровней, называется энергией зеемановского расщепления, она равна g Н, где Н напряженность магнитного поля /4 - магнитный момент электрона (магнетон Бора) g - фактор спектроскопического расщепления (рис. 10.5 а). [c.278]

Электронный спиновый резонанс, который называют также парамагнитным резонансом (сокращенно ЭПР),— явление, наблюдаемое для свободных радикалов, обладающих неспаренным электроном . Такой неснаренный электрон имеет спин 8, равный 2, т. е. его можно рассматривать как вращающееся заряженное тело с внутренним моментом количества движения, равным [c.199]

Протоны, как и электроны, обладают половиной кванта спинового углового момента и поэтому имеют магнитный момент, ассоциированный со спином и равный ( /2)0/2 + 1) /2" е/2/ПрС (см. стр. 48). В то время как для электрона равно —2,00023 (знак минус указывает на то, что магнитный момент направлен в сторону, противоположную направлению спинового момента), значение g для протона составляет -Ь5,585. Величина ек1АпгПрС называется ядерным магнетоном, и, поскольку протоны приблизительно в 2000 раз тяжелее электронов, ядерный магнетон примерно в 2000 раз меньше магнетона Бора. Поведение ядерных магнитных моментов во внешнем магнитном поле совершенно аналогично поведению электронных спиновых моментов (стр. 49), причем точно также можно определить и ядер ную парамагнитную восприимчивость. Поскольку в выражение для восприимчивости входит квадрат магнитного момента, ядерные парамагнитные восприимчивости более чем в миллион раз меньше обычных парамагнитных восприимчивостей, и поэтохму их не удается измерить с помощью обычных методов. [c.343]

Ясно, что и для электрона, и для ядер различным спиновым состояниям соответствуют разные проекции магнитного момента Цег и nnz следовательно, магнитные энергии электрона и ядер ЦегН и ЦпгЯ в магнитном поле Н разные в различных спиновых состояниях. Магнитные энергии спиновых состояний называются зеема-новскими энергетическими уровнями этих состояний. Напомним, что на регистрации переходов между электронными спиновыми состояниями (т. е. между электронными зеемановскими уровнями) основан метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Переходы между ядерно-сниновыми состояниями (и ядерными зеемановскими уровнями) фиксируются методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Эти переходы сопровождаются изменением проекции спина и индуцируются переменными магнитными полями на частоте прецессии электронов или ядер. Переменные поля могут быть приложены извне (как в ЭПР или ЯМР), или создаваться молекулярным движением. Движение молекул окружающей среды (решетки) хаотично и создает случайные магнитные поля разных частот и амплитуд ( белый шум ), однако всегда имеется компонента этого шума на частоте прецессии электрона или ядра, которая индуцирует переходы между спиновыми состояниями. [c.12]

В этой книге рассматривается техника электронного спинового резонанса . Многие современные ученые используют другое, эквивалентное название электронный парамагнитный резонанс . Время от времени появляются и другие названия. Автор настоящей монографии принял название электронный спиновый резонанс в соответствии со своими личными вкусами. De gustibus non est disputandum. [c.11]

В этой конфигурации все четыре атома лежат в одной плоскости. Ориентации, весьма близкие к этой конфигурации, наблюдаются в кристаллогидратах, например в случае MgS04 - 4Н О, в котором углы Mg -О—Н равны 116 и 124° вместо 127°, как следует ожидать для 3 [66]. В случаях, когда удается проанализировать различные вклады в релаксацию протонов в водном растворе парамагнитных ионов С ", расстояние М — Н, которое требуется для объяснения наблюдаемого протон-электронного спинового взаимодействия, соответствует модели 3, например, для Мп2+ 2,8 А [92]. Структура 3 с внутренним вращением молекулы воды вокруг оси С — О согласуется с большим вкладом катионов в эффект понижения диэлектрической проницаемости воды в присутствии солей [410]. Именно такое предположение о структуре связанной воды приводит к значениям h, представленным в 7-м столбце табл. 2.8. Единственное противоречие со структурой 3 (и 1) состоит в том, что химический сдвиг 170 сильнее зависит от природы аниона, чем от структуры катиона. Эти сдвиги можно объяснить, исходя из 3 (или 1) с помощью механизмов, включающих перераспределение связей О - Н или короткодействующие силы отталкивания между ионом и молекулой воды [16]. Характер связей С + — О в структуре 3 обсуждается в разд. З.Г и 6. При изучении спектров комбинационного рассеяния водных растворов солей металлов низкочастотные линии отнесены по целому ряду причин к симметричным валентным колебаниям связи С -О [436], что требует некоторой степени ковалентности связи С+ —О [434]. Анализ частот этих колебаний методом нормальных координат позволяет расположить катионы в ряд по убыванию силовых постоянных и степени ковалентности [622] [c.254]

Одним из наиболее важных методов исследования свободных радикалов является в настоящее время метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), или, как его иногда называют, метод электронно-спинового резонанса (ЭСР). Принципы этого вида спектроскопии во многих отношениях сходны с ЯМР-спектроско-пией, хотя терминология в обоих методах часто совершенно различна. Сущность метода состоит в том, что неспаренный электрон, так же как и протон, обладает спином и магнитным моментом, вследствие чего в магнитном поле возможны два типа ориентации, соответствующие магнитным квантовым числам +- и —Этим двум [c.364]

Как указывалось выше, спектр ЯМР многих парамагнитных веществ не удается получить из-за того, что наличие неспаренного электрона приводит к уширению сигнала вследствие взаимодействия по дипольному механизму и взаимодействия электронного и ядерного спинов. Поскольку магнитный момент электрона примерно в 10 раз больше магнитного момента ядра, добавление парамагнитных ионов приводит к появлению сильных магнитных полей, очень эффективно вызывающих диполь-ную спин-решеточную релаксацию, так что понижается (см. раздел, посвященный химическому обмену и другим факторам, влияюшим на ширину линий). Если волновая функция, описывающая неспаренный электрон, имеет конечное значение у ядра, то возникает взаимодействие электронного спина со спином ядра. Оно также приводит к появлению у ядра флуктуирующего магнитного поля, укорачивающего Т1. Если электронная релаксация очень медленная, время жизни иона в данном спиновом состоянии будет большим и должны наблюдаться два резонанса, соответствующих 5= /2- Такое положение осуществляется не особенно часто. Если время жизни парамагнитного состояния очень мало, магнитное ядро будет реагировать только на усредненное по времени магнитное поле двух спиновых состояний электрона и в спектре должен наблюдаться лишь один пик. Часто электронная спиновая релаксация имеет скорость, промежуточную между этими двумя предельными случаями, что в результате приводит к укорочению и очень большому уширению сигналов. Если электронная релаксация очень быстрая, уширение минимально и главным результатом присутствия неспаренных электронов явится изменение магнитного поля, влияющего на магнитное ядро. Это приводит к очень большому химическому сдвигу (достигающему иногда 3000—5000 гц) резонанса в ЯМР-спектре. Такой сдвиг называется контактным ЯМР-сдвигом. [c.323]

Смотреть страницы где упоминается термин Электронный спиновый парамагнитный: [c.498] [c.387] [c.165] [c.346] [c.240] [c.132] [c.355] [c.120] [c.125] [c.120] [c.125] [c.208] [c.566] [c.355] [c.251] [c.19] [c.296] [c.296] [c.7] [c.224] [c.433] [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология