|
Гидратцеллюлоза
Табиий целлюлоза
37 – расм. Табиий ва гидратцеллюлоза толачаларининг бошланғич (ўзига хос) ва дейтерланган намуналарнинг ИК – спектрлари
Расмда қуйидаги маълумотларни билиб олса бўлади: дейтерланган целлюлоза (2) молекула учун 3400, 3500 ва 3300 см-1 ИК нур ютилиш частоталари қўзатилган бир пайтда, дейтерланган гидратцеллюлоза (4) учун эса 3450, 3480 ва 3170 см-1 частоталари характерли ҳисобланади. Бу, ўз навбатида, табиий целлюлозага ишқор билан ишлов бериб, сунъий целлюлоза олиш жараёнида целлюлоза макромолекуласи таркиб тузилмасида, айниқса, ундаги ОН нинг гуруҳлари кескин ўзгарганлигини билдиради. Шуни ҳам таъкидлаш жоизки, ИК – спектроскопия усули натижада чуқур аниқликда молекула тузилмасида оид кўплаб аниқ маълумотларни беради.
9.4. Магнитли резонанс (ЭПР, ЯМР) спектроскопия усуллари.
Турли хил моддаларни таҳлил ва тадқиқ эжтишда парамагнит, яъни жуфт магнит резонанс спектроскопия усуллари, жумладан, электрон-парамагнит ва ядровий парамагнит усуллардан кенг фойдаланилади. Мазкур усуллар хусусида маълумотларни баён қилишдан аввал яна бир бор модда молекуласи, айниқса уни ташкил қиладиган энг кичик кимёвий заррача – а т о м нинг таркиби ва тузилмаси тўғрисида бир қатор қўшимча илмий тушунча ва маълумотларни қуйида баён қиламиз.
Юқорида таъриф берилганидек, ҳар бир модда кимёвий бўлинмайдиган энг кичик заррача – а т о м лардан ташкил топади. Атомлар бирлашиб м о л е к у л а ни ҳосил килади. Молекулалар эса, ҳар хил омиллар таъсири натижасида «ион», «радикал» ва бошқа заррачаларни ҳам ҳосил килиши мумкин.
«Атом, «ион», «радикал» ва «молекула» каби зарралар «протон» ва «электрон» лардан тузилган бўлган. Бу ҳақда юқори атом таркиб-тузилмаси тўғрисида маълумот берилганда батафсил гапирилган эди: атом марказида мусбат зарядли протонлар атрофида эса, манфий зарядли электронлар жойланиб, маълум орбиталларда узлуксиз ҳаракатда бўлади.
Атом, худди шунингдек, ион, радикал ва молекула ҳам, ўзида жуфтланмаган электронларни тутиши мумкин. Айнан шу ҳолатли тузилмага эга бўлган модда заррасига хос физик-кимёвий кўрсаткичлар тўғрисида қуйида фикр мулоҳаза юритамиз.
Олиб борилган тадқиқот натижаларига кўра, таъкидлаш мумкинки, мусбат зарядга эга бўлган протон заррачаси ҳамда манфий зарядли жуфтланмаган электрон ҳар икала заррача спинли бурчакмагнит моментига эгадирлар. Ўзгармас кучланишли магнит майдони билан таъсир килинганда, мазкур зарралар киска тулкинли энергияни резонансланган холда ютиб, узига хос нурланиш спектрини ҳосил килишади. Агар шундай тажрибада электронлар катнашса, «Электрон парамагнит резонанс» (ЭПР) спектрлари кузатилади, ядро протонлари иштирокида эса, «Ядровий парамагнит резонанс» (ЯМР) бўлади.
Шуни ҳам таъкидлаш жоизки, протон ва ток спинли электронни тутган модда зарраси, одатда, худди кичик магнитга ўхшаб квантланган энергияга эга бўлиб, ташқи майдон таъсирида резонансланиб ўзидан маълум тўлқин узунлигидаги нур чиқара бошлайди. Айнан шу ҳодиса п а р а м а г н и т и з м ҳодисаси ҳисобланади.
Ток спинли (жуфтланмаган) электронларни тутувчи модда атом (ион, эркин радикал ва молекула ларга маълум кучланишли магнит майдони таъсир этганда ўзгарувчан кучланишли майдон ҳосил бўлиб, бунда албатта, э л е к т р о н қ ў з ғ а л и ш л и (ёки электрон ўтиши) ҳодисаси кузатилади ва ЭПР спектри олинади. Одатда, эркин электронларга эга бўлган металл ва ярим ўтказгич моддалар учун ЭПР спектрлари жуда аниқ намоён бўлади.
Хулоса қилиш мумкинки, ЭПР спектрини ҳосил қилиш учун энг муҳим шарт–бу текширилаётган модда заррачаларида жуфтланмаган (ток спинли) электронлар бқлиши. Чунки ток ҳолатдаги электрон спинли магнит моментига эга бўлиб, ташқи магнит майдони таъсирида албатта резонансланиб, «электрон қўзғалиши (ёки «электрон ўтиши») спектрларини содир этади.
ЭПР спектрини олиш учун схематик кўринишда 38 – расмда кўрсатилганидек, қурилмалар тизимидан фойдаланилади.
осциллограф
текширила-
диган
модда
радио
частотали
генератор
Кювета:
38-расм. ЭПР курилмалари тизими ва модда намунаси жойлаштириладиган кис куриниши (схема).
Амалда радиочастотали генератор воситасида магнит майдони ҳосил килинади ва унда махсус кюветада текшириладиган модда намунаси жойлаштирилган булади. Мазкур модда, албатта, ўз атоми(молекула)ларида ток спинли, магнит моментига эга булган электрон резонансланган ҳолатда қўзгалиб ЭПР ютилиш спектрини содир этади.
Магнит моментига эга бўлган заррачанинг ташқи магнит майдони таъсирига учраши асосан х=х| + ix|| тенгламаси билан ифодаланади. Бунда х| - текширилаётган моддага хос бўлган юқори (динамик) «магнитли қабул қилиш»; ix|| - «ютилиш» коэффиценти. Айнан шундай ҳолатларда, ҳақиқатда ютилиш спектри резонансли кўрсаткичга эга бўлади. Ўз навбатида, бу мавжуд магнит майдоннинг кучланиш частотаси (ν) ни ўзгартиради ва спектрда намоён бўлади. 39 – расмда ЭПР спектрларининг 3 хил кўриниш тасвирланган.
Энди, ЯМР спектроскопия усулига оид маълумотларни баён қиламиз. Ҳар қандай кимёвий элемент атомининг маркази, яъни ядроси ўзига хос магнит моментига эга бўлган протон (мусбат зарядли заррача) лардан ташкил топган бўлади. Маълум шароитда улар ташқи магнит майдони таъсирида резонансланиб спектр ҳосил килади.
39 – расм. ЭПР – спектрларининг 3 хил кўриниши. а, б, в – ютилиш чизиқлари; г, д, е – ютилиш спектр чизиқларининг куб, аксиал ва ромб симметрияларга уйғун ҳосилалари.
ЯМР спектроскопия усули воситасида одатда молекуласида водород атомларини тутувчи, масалан, гидридлар, айрим полимер бирикмалари, карбон водород ва шунга ўхшаш моддалар таҳлил ва тадқиқ қилинадилар. Бунинг учун кюветага жойлаштирилган модда намунаси магнит майдони таъсирига учратилади.
Ток спинли ядровий мисол заррачаларни тутувчи кимёвий элемент атомлари ва уларнинг изотоплари мазкур усул билан самарали ўрганилиши мумкин. Айнан шундай маълумот 7 – жадвалда келтирилган.
Do'stlaringiz bilan baham: |
