Download - Spectrometria RES
-
7/30/2019 Spectrometria RES
1/18
Spectroscopia de Rezonanta
Electronica de Spin (RES)
Rezonanta Paramagnetica Electronica (RPE)
Descoperita in 1944 de fizicianul rus Yevgeny Zavoisky
-
7/30/2019 Spectrometria RES
2/18
1. Bazele spectroscopiei RES
Spectroscopia RES = metoda fizica de analizacare se bazeaza pe absorbtia de energie din
domeniul microundelor de catre un sistem
de ioni paramagnetici plasati intr-un camp
magnetic.
PARAMAGNETISM - Proprietatea unor corpuri de a
se magnetiza prin introducerea lor ntr-un cmp
magnetic.- ioni paramagnetici - contin electroni
neimperecheati
-
7/30/2019 Spectrometria RES
3/18
- RES se utilizeaza pentru substante care
contin electroni neimperecheati si anume:
a)-Ionii metalelor tranzitionale (ex: Fe, Cr, Mo, Cu, Mn, etc)
-Ionii lantanidelor si actinidelor (ex: Gd)
-
7/30/2019 Spectrometria RES
4/18
b) Molecule paramagnetice: O2, NO, NO2, Naftalina
Oxigen lichid
-Culoarea albastra a cerului este o dovada a paramagnetismului
oxigenului.
c) Radicali liberi (OH-)
d) Polimeri
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Liquid_Oxygen.gif -
7/30/2019 Spectrometria RES
5/18
2) Comparatie cu metodele de spectroscopie IR, UV-
VIS si RMN
Radiatiaelectromagnetica
Lungimea deunda
Mecanisme Spectroscopia
Unde radio
(frecventa de
ordinul MHz)
1m10m Interactiunea
momentului magnetic al
nucleului cu campul
magnetic
RMN
Microunde
(frecventa de
ordinul GHz)
1mm1m Interactiunea
momentului magnetic al
electronului cu campul
magnetic
RES
IR 700nm1 mm Vibratie si rotatie
moleculara
IR
VIZ
UV
400nm - 780nm
10nm400 nm
Tranzitii
electronice
UV - VIS
-
7/30/2019 Spectrometria RES
6/18
3) Mecanisme care stau la baza interactiunea
radiatiei din domeniul microundelor cu substanta
- Electronul are - miscare de rotatie in jurul nucleului si
- miscare in jurul axei sale ( miscare de spin)
H
-
7/30/2019 Spectrometria RES
7/18
Efect Zeeman
-
7/30/2019 Spectrometria RES
8/18
Camp magnetic extern, Hz
Esenta RES:
- Daca perpendicular pe
directia campului H se aplica
un camp magnetic alternativ
HZ
dipolul va absorbi
energia campului HZ si isi va
modifica orientarea fata de
campul H din paralel in
antiparaleladica trece din
starea de energie inferioara
in cea superioara.
-
7/30/2019 Spectrometria RES
9/18
Postulatul II al lui Bohr :
E= h
Conditia de rezonanta:
-
7/30/2019 Spectrometria RES
10/18
Spectrul RES
-
7/30/2019 Spectrometria RES
11/18
g = 4.3Fe+3 izolati
g=2 - Fe+3 care
interactioneaza prin
interactiuni dipol-
dipol
-
7/30/2019 Spectrometria RES
12/18
g = 6, 2.8 si 2
- ionii de Gd+3
au NC>6.
g = 4.8
ionii de Gd+3
au NC mici
-
7/30/2019 Spectrometria RES
13/18
4) Structura hiperfina
- Unele nuclee au
spin nuclear (ex: 1H,13C, 15N, 19F, V, Mn,
etc) care se cupleaza
cu spinul
electronilor si duc la
scindareasuplimentara a
nivelelor energetice
explicand aparitia
structurii hiperfine
a liniilor spectrale.
-
7/30/2019 Spectrometria RES
14/18
Spectrul de absorbtie RES pentru sticle vanadiu-aluminoborate.
-
7/30/2019 Spectrometria RES
15/18
-
7/30/2019 Spectrometria RES
16/18
Factorul g - tensor
-
7/30/2019 Spectrometria RES
17/18
5) Spectrometrul RES
-
7/30/2019 Spectrometria RES
18/18
Aplicatiile spectroscopiei RES
- studiul unor ioni tranzitionali sau ioni ai lantanidelor aflati inmatrici cristaline sau amorfe;
-studiul cineticii unor reactii ce implica radicali liberi;
-studiul unor substante ce contin centri de culoare;
-studierea interactiunilor ce au loc intr-un polimer;
-din structura hiperfina se obtin informatii privind campul
cristalin al microvecinitatii ionilor cu electroni
neimperecheati;
-permite detectarea unor ioni sau molecule pana la concentratii
extrem de mici 10-12 mol/l.