812

25.3. Koncepcja spektroskopii NMR

Jądrowy rezonans magnetyczny NMR (jak już wiemy) polega na pochłanianiu energii fali elektmłnaftneryrznej E = hco przez jądra atomowe o ntezerowym spinie umieszczone w stałym polu magnetycznym o indukcji (sile) B. Rezonans (pochłanianie fal) nastąpi tylko wtedy, gdy zmianie ściśle spełniona relacja: tu* y£ lub inaczej /• yflnB, /- częstotliwo# fali elektromagnetycznej. Warto<ci y oraz odpowiadające im częstotliwości rezonansowe dla H = 1 T (tesla), a także liczby spinowe i czuło# detekcji niektórych jąder 'H. ^:H. ^,5C. ^ltF. ^lłNa .^UP podano w tabeli 25.1. Częstotliwości rezonansowe fal elektromagnetycznych zawarte są w zakresie krótkich fal radiowych (Radio FTequcncy. RF). Warto nadmienić, że występujący w organizmach żywych tlen ^,aO i węgiel ^,2C mają jądra o zerowy m spinie i nic są dostępne badaniom metodą spektroskopii NMR. Warto# częstotliwości, dla której wystąpi rezonans w polu o ustalonej wartości B. stanowi podstawę rozróżniania jąder (różne y) w spektroskopii NMR.

Tabela 25.1

Wlakiwotfci rezonansowe niektórych jąder

Jądro	Naturalna zawarto# w przyrodzie (abundancja) 1*1	Kwantowa liczby spinowa	Relatywna czuło#	/dla £ b | T MM/	Stosunek magneto-giryczny y
H	99.98	u	100.00	42.577	26732
	0.016	1	0.941	6.536	41.06
"C	1.10	V,	1.590	10.705	6126
"F	100	i#	85.400	40.055	251.66
^;'N.	100	jt	9.269	11.268	70.76
>ip	100		6.651	17.235	108.29

25*3.1. Przesunięcie chemiczne

Jądra atomów są otoczone elektronami, które stanowią swego rodzaju ekran osłaniający jądra przed działaniem zewnętrznego pola magnetycznego. Zewnętrzne pole magnetyczne oddziałuje na poruszające s»ę ładunki elektronów siłą elektrodynamiczną. która modyfikuje ich nich. powodując dodatkowy ruch elektronów w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku pola. Temu ruchowi ładunku towarzyszy pojawienie się dodaikowr^o pola magnetycznego, którego wektor w myśl reguły Lenza skierowany jest przeciwnie do kierunku pola zewnętrznego Indukowane pole zmniejsza (ekranuje, przesłania) pole zewnętrzne, a przez lo zmniejsza często# rezonujących jąder Ważny jest fakt. że warto# indukowanego pola jest tym

812