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核磁共振试验汇报

1.试验目

了解核磁共振基础原理;学习使用核磁共振波谱仪,分析样品结构和组分。

2.试验原理

原子核除含有电荷和质量外,约有半数以上元素原子核还能自旋。因为原子

核是带正电荷粒子,它自旋就会产生一个小磁场。含有自旋原子核处于一个均匀

固定磁场中,它们就会发生相互作用,结果会使原子核自旋轴沿磁场中环形轨道

运动,这种运动称为进动。

自旋核进动频率ω与外加磁场强度H成正比,即ω=γH,式中γ为旋磁比,

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是一个以不一样原子核为特征常数,即不一样原子核各有其固有旋磁比γ,这就

是利用核磁共振波谱仪进行定性分析依据。从上式能够看出,假如自旋核处于一

个磁场强度H固定磁场中,设法测出其进动频率ω,就能够求出旋磁比γ,从而

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达成定性分析目。同时,还能够保持ω不变,测量H,求出γ,实现定性分析。

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图1核磁共振波谱仪原理图

核磁共振波谱仪就是在这一基础上,利用核磁共振原理进行测量核磁共振

广泛用于化合物结构测定,定量分析和动物学研究等方面。它与紫外、红外、质

谱和元素分析等技术配合,是研究测定有机和无机化合物关键工具。

假如有一束频率为ω电磁辐射照射自旋核,当ω=ω时,则自旋核将吸收其辐

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射能而产生共振,即所谓核磁共振。吸收能量大小取决于核多少。这一事实,除

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为测量γ提供路径外,也为定量分析提供了依据。具体实现方法是:在固定磁场

H上附加一个可变磁场。二者叠加结果使有效磁场在一定范围内改变,即H在

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一定范围内可变。另置一能量和频率稳定射频源,它电磁辐射照射在处于磁场中

样品上,并用射频接收器测量经样品吸收后射频辐射能。在样品无吸收时,则接

收能量为一定值;假如有吸收,就会给出一个能量吸收信号。但吸收条件必需是

射频频率ω=ω。射频频率是固定,要使含有不一样γ值不一样原子核都能吸收

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辐射能,就只有改变H,使不一样自旋核在对应某一特定H时含有相同并与射

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频频率相等进动频率,即ω=ω。这么,不一样自旋核都能够在某一特征磁场强度

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下吸收射频辐射能而产生核磁共振。所以,用改变磁场强度方法进行扫描,接收

器就能够给出一系列以磁场强度(实际上是以旋磁比)为特征吸收信号。以磁场强

度为横坐标,以吸收能量为纵坐标绘出曲线就是核磁共振波谱图。其中横坐标就

是定性分析所依据参数,纵坐标对应于不一样H出峰面积就是定量分析参数。

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3.试验仪器

此次试验使用是Bruker企业AVANCE