Байдуллаева Қазақтіліне аударғандар Н. М. Алмабаева, Г. Е. Байдуллаева, К. Е. Раманқұлов Мәскеу и з д а т е л ь с к а я г р у п п а «гэотар-медиа» 1 9

30.8-сурет
Осы заманғы ЭПР өлшеу әдістсрі — тсрбслмелі жүйенін электромагнитті 
энергияны жұту кезінде кандай да бір параметрінін өзгеруіне негізделінгсн. 
Бұл максатта колданылагын күралды ЭПР спсктрометрі леи атайды. Ол негі ігі 
екі бөліктен түрады (30.8-сурет): 1 — электромагнит, ол күшті біртекті магнит 
өрісін тудырады. оның мндукцнясы біртіндсп өзгереді; 2 — электромагнит 
өрісінің АЖЖ сәуле шыгару генераторы; 3 
арнайы «жүтылу үяшык* ол ДЖЖ 
сәулеленуді нысанға жинактайды жоне нысаннын жүтылу энергиясын анык- 
тайды; 4 — ЭПР спектрін бақылауға жәнс жазын алуга арналган электронды 
сызба; 5 — нүсқа; 6 — оциллограф.
Заманауи ЭПР спектрометр «Рубинде* 10 ГГц жиілік (толкын ұзынды- 
ғы 0,03 м) колданады. Бүл (30.9-сурет) сәйкес g = 2 үшін ЭІІР жүтылуының 
максимумы 
В
= 0,3 Тл тең болғанда бакыланады деген соз. Төжірибеде ЭПР 
спектрометрінде жұтылу энергиясыныц кисығы (30.10, а-сурет) смсс, оның 
туындысы тіркеледі (30.10, б-сурет).
ЭПР әдісінің медициналық-биологиялык қолданысының бірі еркін ради- 
калдарды аныктау. Мысалы, сәулеленгсн нөруыздардың ЭІІР спектрі еркін 
радикалдардың күрылу механизмдерін түсіндіруге және осыган байланыс- 
ты бірінші және екінші ретгі радиациялык бүзылудың озгерісін бакылауға 
мүмкіндік береді.
ЭПР фотохимиялык үдерістерді, мысалы, фотосинтезді зерттеуде кеңінен 
қолданылады. Кейбір заттардын канцерогенді белсенділігін зерттейді. Сани-
тарлык-гигиеналык максатза ауаның күрамындағы 
радикалдардың концентрациясын аныктауға кол- 
дан ылады.
Жақында ғана биологиялык молекулаларды 
зерттеу үшін спин-белгі әдісі үсынылды, онын 
мәнісі зерттелініп отырған нысанның молекулала- 
ры белгілі кұрылымы бар парамагнитті косылыстан 
тұрды. ЭПР спектрі бойынша осы молекуладағы 
спин-белгінің орналасуы аныкталады. Молекула- 
нын әртүрлі бөлігіне спин-белгіні орналастырып. 
әртүрлі атомдар жүйесінін орналасуын, өзара әсер- 
лесуін, табиғатын және химиялык байланыстары- 
нын бағытын, молекулалык козғалысын сипаттауға 
болады.
Сонымен катар спинді зондттар — молекула- 
30. 9-сурет 
лармен ковалентті емес байланыскан парамагнитті

Ежутылу
бөлшектерле зерттеулерге колданылады. Ошнді 
юндтшн
ЭНН сиекірінін 
өзгерісі оны коршаған молекулалардын күйі іуралы акдарат береді. 30.11-су- 
ретте глиперинге спин зонд ретінде енгізілген нзироксильді радихалдын ЭПР 
спектрі көрсетшген
Т емпературанын артуымен і лицериннщ гугхдтрлыты хемидт. сотан байла- 
нысть; ЭПР спектрі де езіереді. Сонымен, ЭПР спокіршш пішіні арқылы ен 
жакын орналаскан спинді зоңднын гуткырлытын мнкроіуіқырлыкты анык- 
rawa боладь; Мысалы, дербес жатдайда, мембраналардын диішдті хабатынын 
микпотуткьголығын аныклау мумтандш болады (§13.2 кдрадыз). Бі.-утін еліміз- 
де ЭПР әдісшен көптегсн биолоі иялык ныеандар (объекгілер) зерттеледі.
30.4. ЯДРОЛЫҚ МАГНИТТІ РЕЗОНАНС. ЯМР-ИНТРОСКОПИЯ
Ядролык м а г н и т резонанс аіомдар жане молекулалар физикасы тарауы- 
на жатпаидь:. бірак бір тарауда ЭПР-мен катар магниіті резонанс құбыльісы 
репнде карастырылады
Ядронын м а г н и т моменті нуклондардын магнитті моменттерінін қосын- 
лысы репнде алынады. Ьул момен т ядролықмаі негон арқылы (ря) өрнектеледі: 
1ря= 5,05• 10~г А м:. Гіроюннынматниттімоменті
р
= 2,79ряал нейтронный 
—l,91pf. Мұңдағы «—* танбасы нейтронныйнемесеядронынматнитті мо- 
менті спинге карама карсы баты гталтанын корретеді
Кейбір ядролардын матнитті моменті корсешиен (30.1-кесте).
30. t-жесте
2
Не
>

Магнит өрісіне орналастырылған ядроның магнитті моменті тек диск- 
ретті бағыт ала алады. Бұл ядроның энергиясы арасындағы кашыктық магнит 
өрісінің индукциясына тәуелді деңгейшелерге сәйкес дегенді білдіреді.
Егер осы шарт кезінде ядроға электромагнитті өріспен эсер етсе, онда дең- 
гейшелер арасындағы ауысуларды туғызуға болады. Бұл ауысуды тудыру үшін 
және электромагнитті өрісінің энергиясын жұту үшін (30.9) ұксас шарт орын- 
далуы кажет:
мұндағы 
gя
— Ленде ядролы көбейткіші.
Ядроның магнитті моментінің багытталуынан туындайтын заттың ту-
рақты магнитті өрісінде белгілі электромагнитті толқынды таңдап жутуын
ядролық магнитті резонанс
(
ЯМР) деп аталады.
ЯМР (30.10) шарты орындалғанда тек еркін атом ядросында бакылауға бо­
лады. Атом және молекулада орналаскан ядролардың резонанс жиілігінің тәжі- 
рибелік мәні (30.10) шартына сәйкес келмейді. Бүл жағдайда химиялык ығысу 
болады, ол атом ішіндегі электронды токтар, индуцирленген сыртқы магнит 
өрісі бар жергілікті магнит өрісінің эсер етуінің нәтижесінде пайда болады. Бүл 
кезде диамагнитті эффект нәтижесінде косымша магнитті өрісі пайда болып, 
оның индукциясы сырткы магнит өрісі индукциясына пропорционал, бірак 
бағыты жағынан оған карама карсы болады, сондыктан ядроға эсер ететін то- 
лык магнитті өрістің индукциясы былай сипатталады:
мұндағы ст — экрандау тұрақтысы, ол шамасы бойынша 10~6және ядроны кор- 
шаған электрондарға тәуелді. Бұдан берілген ядроның түрі үшін ол әртүрлі 
коршаған ортада болғанда резонанс әртүрлі жиілікте бакыланатыны шығады. 
Бұл химиялык ығысуды аныктайды. Ол химиялық байланыстың табиғатына, 
молекулалардың электронды кұрылымына, берілген заттардың концентрация- 
сына, коспа түріне, температураға және т.б. тәуелді.
Егер бір немесе бірнеше ядролар молекулада әртүрлі экрандалса, яғни ядро 
молекулада эквивалентті емес химиялык орын алады, онда оларда әртүрлі 
химиялык ығысуға ие болады. ЯМР спектрінің осындай молекулалары кан- 
шалыктырезонанстык сызықтардан тұратын болса, соншалыктыхимиялык 
берілген типтегі ядроның эквивалентті топтарынан емес болады. Әр сызыктың 
каркындылығы берілген топтағы ядролар санына пропорционал.

жүктеу/скачать 28,1 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: