紅外光譜與低場核磁共振技術(shù)簡介
紅外光譜技術(shù)簡介
紅外光譜是分子能選擇性吸收某些波長的紅外線,而引起分子中振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷,檢測紅外線被吸收的情況可得到物質(zhì)的紅外吸收光譜,又稱分子振動(dòng)光譜或振轉(zhuǎn)光譜。
在有機(jī)物分子中,組成化學(xué)鍵或官能團(tuán)的原子處于不斷振動(dòng)的狀態(tài),其振動(dòng)頻率與紅外光的振動(dòng)頻率相當(dāng)。所以,用紅外光照射有機(jī)物分子時(shí),分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可發(fā)生振動(dòng)吸收,不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同,在紅外光譜上將處于不同位置,從而可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。
當(dāng)一束具有連續(xù)波長的紅外光通過物質(zhì),物質(zhì)分子中某個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和紅外光的頻率一樣時(shí),分子就吸收能量由原來的基態(tài)振(轉(zhuǎn))動(dòng)能級(jí)躍遷到能量較高的振(轉(zhuǎn))動(dòng)能級(jí),分子吸收紅外輻射后發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷,該處波長的光就被物質(zhì)吸收。所以,紅外光譜法實(shí)質(zhì)上是一種根據(jù)分子內(nèi)部原子間的相對(duì)振動(dòng)和分子轉(zhuǎn)動(dòng)等信息來確定物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和鑒別化合物的分析方法。將分子吸收紅外光的情況用儀器記錄下來,就得到紅外光譜圖。紅外光譜圖通常用波長(λ)或波數(shù)(σ)為橫坐標(biāo),表示吸收峰的位置,用透光率(T%)或者吸光度(A)為縱坐標(biāo),表示吸收強(qiáng)度。
低場核磁共振技術(shù)簡介
低場核磁共振主要是指磁場強(qiáng)度比較低的核磁共振儀器。低場核磁共振技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,而且還處在不斷拓展之中,低場核磁共振技術(shù)主要基于四個(gè)方面進(jìn)行樣品分析與檢測:(1)基于信號(hào)幅值的分析檢測;(2)基于圖像(信號(hào)二維分布)的分析檢測;(3)基于弛豫時(shí)間的分析檢測;(4)基于擴(kuò)散系數(shù)的分析檢測。
低場核磁共振技術(shù)在食品農(nóng)業(yè)、地質(zhì)勘探、石油化工、生物醫(yī)藥、材料科學(xué)等諸多方面體現(xiàn)出越來越廣泛的應(yīng)用,成為一種重要的分析測試工具。
低場核磁共振技術(shù)原理
低場核磁共振技術(shù)主要檢測為H質(zhì)子,也可以用于F信號(hào)測試。含H樣品經(jīng)過特定頻率的射頻激勵(lì)后,產(chǎn)生核磁共振信號(hào)。H核磁共振信號(hào)對(duì)應(yīng)有T1、T2兩個(gè)主要參數(shù),通過測試T1、T2弛豫時(shí)間并進(jìn)行建模,可用于食品、農(nóng)業(yè)、石油勘探、聚合物、固體脂肪含量…多方面研究。已有多種方法形成國際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法。
低場核磁共振由于其設(shè)備成本較低,研究使用門檻相對(duì)較低,應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,且處于不斷拓展之中。由于核磁共振分析技術(shù)具有速度快、精確度高、一次測量可獲得多個(gè)參數(shù)、對(duì)樣品無損耗、樣品制備簡單、對(duì)操作人員的健康和環(huán)境無影響等諸多優(yōu)點(diǎn),因此許多原來采用其他傳統(tǒng)檢測方法的應(yīng)用目前都在探索采用核磁共振技術(shù)進(jìn)行。