Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)

• Электронный парамагнитный резонанс | ЭПР) Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) был открыт в 1944 году советским физиком Е. К. Завойским. Метод ЭПР, как и ЯМР, использует резонансное поглощение электромагнитных волн веществами в постоянном магнитном поле. Однако ЭПР уже связан с магнитными свойствами электронов.

• Магнитное поле электрона примерно на три порядка больше ядерного магнитного поля. В отсутствие магнитного поля состояние энергии спина электрона является вырожденным. Спин ms = 1/2 более высокого уровня и спин ms = — ‘/ 2 более низкого уровня. Разность энергий Δ £ между этими состояниями равна D £ -g-pH, Где g — коэффициент спектрального разрешения, обычно называемый ^ фактор. p-Bora magneton; H — напряженность магнитного поля.

При приложении магнитного поля вырождение снимается, и отображаются два уровня энергии. Людмила Фирмаль

Магнетон является единицей измерения магнитного момента и иногда считается «квантом» магнитного момента системы. Магнетоны Бора используются для описания магнитных свойств электронов. Для свободных электронов магнитный момент равен 1 боровскому магнетону, а S-фактор равен 2,0023. Количество частиц на каждом энергетическом уровне можно рассчитать по уравнению Больцмана.

Соотношение этих чисел Где n — количество частиц на том или ином уровне. Поскольку разница в энергии электронов в этих состояниях АЭ мала, заселенность на обоих уровнях при комнатной температуре имеет очень небольшое преимущество в состоянии с низкой энергией и примерно одинакова. Переменное магнитное поле с частотой vt, удовлетворяющей условию hx = gP //, Начинается резонансное поглощение энергии поля, и электроны с нижнего уровня идут вверх.

Электроны из возбужденного состояния также переходят на землю для релаксационных процессов (спиновой решеточной релаксации и спиновой спиновой релаксации). Время релаксации спиновой решетки T1 можно рассматривать как меру взаимодействия неспаренных электронов и их среды.

• Спектры ЭПР часто представлены не только в виде зависимости интенсивности поглощения от напряженности поля (рис. 7.6, а), но и от зависимости первой производной по напряженности поглощения от напряженности магнитного поля. Он представлен в виде (рис. 7.6, б). Дифференциальный метод обеспечивает более четкое изображение спектра, максимальной позиции и полуширины полосы.

Взаимодействие спина электрона с ядром вызывает так называемое сверхтонкое расщепление на отдельные компоненты спектра ЭПР. Ультратонкая сегментация дает бесценную информацию о характере коммуникаций, электронной структуре и т. Д. Чувствительность спектра ЭПР очень высока, при хороших условиях можно обнаружить до 10-12 г вещества и до 10-9 моль / л примесей в растворе.

Это характеризует ЭПР как очень перспективный аналитический метод. Людмила Фирмаль

Тем не менее, чисто аналитическое приложение EPR все еще мало. ЭПР является уникальным способом изучения кинетики и механизмов реакций с участием парамагнитных материалов и является наиболее ценным способом изучения процессов с участием радикалов. Рисунок 7.6. Сигнал ЭПР: кривая a-поглощения, b-дифференциальная кривая поглощения а)

Смотрите также:

Решение задач по аналитической химии

Радиоспектроскопия	Рефрактометрические методы анализа
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)	Показатель преломления и полное внутреннее отражение