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液體核磁共振實驗操作基本過程
來源:EWG1990儀器學(xué)習(xí)網(wǎng) | 作者:admin | 發(fā)布時間: 2022-02-25 | 6080 次瀏覽 | 分享到:
采用脈沖傅里葉變換核磁共振(pulse and Fourier transform NMR)波譜儀可以使所有的磁性原子核同時發(fā)生共振,**率地實現(xiàn)和完成核磁共振過程,與連續(xù)波儀器比較,使核磁共振譜圖的記錄能夠在較短的時間內(nèi)完成。
液體核磁共振實驗的基本操作包括樣品的準備、檢測前儀器的調(diào)試、實驗參數(shù)的設(shè)定鎖場、調(diào)諧、勻場、數(shù)據(jù)采集和處理等幾個步驟。在進行核磁共振實驗時,禁止攜帶磁性卡、金屬物品(如機械手表、鋼瓶、鉗子等)以及安裝有心臟起搏器者進入檢測區(qū)域,以避免造成不必要的人身危險和財產(chǎn)損失。

1.樣品的準備

做核磁共振實驗所需樣品要比較純,一般情況下,純度要求達到95%以上。為了得到分辨率很高的圖譜,一般情況下,應(yīng)將樣品用溶劑溶解。溶液的濃度視儀器的靈敏度、化合物的分子量以及所測核磁共振圖譜的類型而定。樣品在氘代溶劑中應(yīng)有較好的溶解性和穩(wěn)定性。用于檢測的樣品溶液中應(yīng)避免有懸浮物和順磁性物質(zhì)(如Fe3+、Cu2+等)。核磁管中的樣品溶液應(yīng)保持一定高度,以滿足檢測要求,通常高度為4~5cm。由于核磁共振氫譜檢測的是樣品分子中的氫原子核,因此,做核磁共振圖譜測試所用溶劑本身*好不含氫,含氫的溶劑應(yīng)是重氫試劑。常用的溶劑有:CCl4、CDCl3、D2O、DMSO-d6、CD3COCD3、CD3OD、C6D6、C5D5N、CD3CN等。


2.檢測前儀器調(diào)試

檢測前應(yīng)檢查所有與儀器相關(guān)的電源和供氣系統(tǒng)處于打開狀態(tài)。磁體中的液氮、液氦液面高度處于安全范圍。檢查儀器的溫度控制系統(tǒng),特別是探頭的溫度控制能夠滿足檢測需求。


3. 實驗參數(shù)的設(shè)定

將樣品放入磁體后選擇需要檢測的一維實驗(如1H或13C)或二維實驗,每一個核磁實驗都有相應(yīng)的標準脈沖序列所對應(yīng)。應(yīng)根據(jù)實驗需要調(diào)整檢測譜圖寬度、掃描次數(shù)、相循環(huán)次數(shù)、弛豫時間、接收機增益值等重要參數(shù)。


4.鎖場

為了保證磁體所提供的靜磁場頻率不產(chǎn)生漂移,探頭通過鎖場通道不斷發(fā)射共振頻率來激發(fā)氘代溶劑產(chǎn)生氘信號,通過對氘信號的實時監(jiān)測,實現(xiàn)對磁體頻率漂移的補償。應(yīng)根據(jù)不同氘代溶劑選擇相應(yīng)的鎖場參數(shù),通常儀器工作站軟件會提供一個觀察氘信號的窗口。


5.調(diào)諧

通過對探頭進行諧振調(diào)諧(tuning)和阻抗匹配調(diào)節(jié)(matching),實現(xiàn)諧振回路中諧振頻率與譜儀發(fā)射到探頭上的脈沖頻率**一致,使探頭能夠接收所有的發(fā)射功率,從而獲得較好的信噪比。一般儀器工作站軟件會提供一個調(diào)諧窗口,通過“V”字形曲線左右和上下移動進行諧振調(diào)諧和阻抗匹配調(diào)節(jié)。


6.勻場

調(diào)節(jié)勻場線圈中X,Y,Z,Z2,XY,XZ,YZ等不同方向的磁場梯度來補償靜磁場的不均勻性,從而獲得分辨和靈敏度均滿意的測試結(jié)果。


7.數(shù)據(jù)采集和處理

儀器采集到的正常核磁共振信號是以指數(shù)形式衰減的自由衰減信號(FID),自由衰減信號是一種時域信號,通過傅里葉變換(FT)可以將時域信號轉(zhuǎn)換成頻域信號用于結(jié)構(gòu)分析。數(shù)據(jù)處理過程包括傅里葉變換、相位調(diào)整、化學(xué)位移定標、標峰,一維核磁共振氫譜圖的理還包括積分過程。