Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 635254)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Ядерная магнитная релаксация и молекулярное движение в жидкостях (190,00 руб.)

0   0
Первый авторГайсин Н. К.
АвторыКазан. нац. исслед. технол. ун-т
ИздательствоКНИТУ
Страниц140
ID595726
АннотацияРассмотрены основные положения теории ядерной магнитной релаксации, экспериментальные методы ядерной магнитной релаксации, а также применение их для изучения вращательного и поступательного движения молекул в жидкостях.
Кому рекомендованоПредназначена для студентов старших курсов и аспирантов физических, химических, биологических, геологических и других специальностей университетов и других вузов, для научных работников, интересующихся исследованием молекулярной структуры и молекулярного движения в жидкостях.
ISBN978-5-7882-1882-3
УДК539.19
ББК22.36
Гайсин, Н.К. Ядерная магнитная релаксация и молекулярное движение в жидкостях : монография / Казан. нац. исслед. технол. ун-т; Н.К. Гайсин .— Казань : КНИТУ, 2015 .— 140 с. — Библиогр.: с. 115-126 .— ISBN 978-5-7882-1882-3 .— URL: https://rucont.ru/efd/595726 (дата обращения: 14.05.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Министерство образования и науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» Н. К. Гайсин ЯДЕРНАЯ МАГНИТНАЯ РЕЛАКСАЦИЯ И МОЛЕКУЛЯРНОЕ ДВИЖЕНИЕ В ЖИДКОСТЯХ Монография Казань Издательство КНИТУ 2015 1 УДК 539.19 ББК 22.36 Гайсин Н. К. <...> Ядерная магнитная релаксация и молекулярное движение в жидкостях : монография / Н. К. Гайсин; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. <...> Предназначена для студентов старших курсов и аспирантов физических, химических, биологических, геологических и других специальностей университетов и других вузов, для научных работников, интересующихся исследованием молекулярной структуры и молекулярного движения в жидкостях. <...> Изучение анизотропной переориентации молекул является непростой эадачей: для определения трех главных компонентов тензора вращательной диффузии и направления его главных осей должны быть экспериментально измерены не менее шести релаксационных параметров, функционально связанных с параметрами тензора вращательной диффузии. <...> Диполь-дипольное взаимодействие протонов в жидкостях с многоатомными молекулами создает внутримолекулярный и межмолекулярный вклады в релаксацию, связанные с вращательным и поступательным движением молекул. <...> Однако найденных из таких измерений экспериментальных параметров, как правило, бывает недостаточно для полного решения задачи об анизотропной переориентации молекул. <...> В. А. Дараган обнаружил кросскорреляционный вклад диполь-дипольных взаимодействий ядра 13С с протонами, а автор данной монографии обнаружил кросскорреляци3 онный вклад диполь-дипольного взаимодействия ядра 13С с протонами и взаимодействия магнитного момента этого ядра с анизотропным химическим экранированием. <...> Вклады кросскорреляционных эффектов вместе с эффектом Оверхаузера увеличивают число <...>
Ядерная_магнитная_релаксация_и_молекулярное_движение_в_жидкостях__монография.pdf
УДК 539.19 ББК 22.36 Гайсин Н. К. Ядерная магнитная релаксация и молекулярное движение в жидкостях : монография / Н. К. Гайсин; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2015.  140 с. ISBN 978-5-7882-1882-3 Рассмотрены основные положения теории ядерной магнитной релаксации, экспериментальные методы ядерной магнитной релаксации, а также применение их для изучения вращательного и поступательного движения молекул в жидкостях. Предназначена для студентов старших курсов и аспирантов физических, химических, биологических, геологических и других специальностей университетов и других вузов, для научных работников, интересующихся исследованием молекулярной структуры и молекулярного движения в жидкостях. Подготовлена на кафедре физики Казанского национального исследовательского технологического университета Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: д-р физ.-мат. наук, проф. кафедры общей физики Казанского федерального университета Ф. И. Баширов зав. лаб. высокоорганизованных сред ИОФХ им. А.Е. Арбузова КНЦ РАН, д-р хим. наук, проф. Л. Я. Захарова ISBN 978-5-7882-1882-3 © Гайсин Н. К., 2015 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2015 2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ................................................................................................................................ 3 ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................................ 5 Глава 1. РЕЛАКСАЦИОННАЯ ДИНАМИКА ЯДЕРНОЙ СПИНОВОЙ СИСТЕМЫ В СИЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ ............................................. 9 1.1. Уравнение движения макроскопической ядерной намагниченности ................................ 9 1.2. Ядерная спин-решеточная релаксация в многоспиновой системе ................................... 12 1.2.1. Оператор плотности ......................................................................................................... 12 1.2.2. Уравнение движения оператора плотности ................................................................... 14 1.2.3. Классификация взаимодействий, приводящих к спин-решеточной релаксации ....... 17 1.2.4. Матричное представление релаксационного супероператора. Уравнение Редфилда ........................................................................................................ 20 1.2.5 Вычисление угловых функций корреляции, определяющих внутримолекулярный валад в релаксацию ........................................................................ 21 1.3. Модель вращательной диффузии и ее применение в ядерной.магнитной релаксации ....................................................................................................................................... 22 1.3. 1. Уравнение вращательной диффузии и его решение. .................................................... 22 1.3.2. Спектральные плотности внутримолекулярных релаксационных взаимодействий для модели вращательной диффузии ................................................. 25 1.4. Внутримолекулярная магнитная релаксация ядер в молекулах жидкости с внутренним вращенем ....................................................................................................... 27 1.5. Методика релаксационных и диффузионных измерений .................................................. 27 1.6. Разделение внутри- и межмолекулярных вкладов магнитных взаимодействий в спин-решеточную релаксацию ядер .................................................................................. 31 1.7. Спин-решеточная релаксация в системе ядер двух различных сортов. Безводная ортофосфорная кислота ........................................................................................ 33 Глава 2. ЭФФЕКТЫ КРОССКОРРЕЛЯЦИИ МАГНИТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СПИН-РЕШЕТОЧНОЙ РЕЛАКСАЦИИ ЯДРА 13С ............................................ 39 2.1 Эффекты авто- и кросскорреляции диполь-дипольных взаимодействий в спин-решеточной релаксации ядра 13С ............................................................................. 39 2.1.1 Связь времен корреляции диполь-дипольных взаимодействий ядер и коэффициентов вращательной диффузии молекулы. Спин-решеточная релаксация ядра 13С и протонов в жидком бромистом этиле ....................................... 40 2.1.2 Эксперимент и его результаты .......................................................................................... 42 2.1.3 Времена авто- и кросскорреляции диполь-дипольных взаимодействий ядер 13С и 1Н в бромистом этиле ..................................................................................... 44 2.1.4. Определение элементов тензора вращательной диффузии молекулы бромистого этила ...................................................................................................................... 46 2.1.5. Сравнение элементов тензора вращательной диффузии, вычисленных для различных моделей движения .................................................................................. 47 2.2. Эффекты кросскорреляции диполь-дипольного взаимодействия с анизотропным химическим экранированием в спин-решеточной релаксации ядра 13С. ......................... 50 2.2.1. Кросскорреляционные эффекты в спин-решеточной релаксации метиленового 13С этанола .......................................................................................................................... 52 136
Стр.136
2.2.2. Эксперимент и его результаты ........................................................................................ 52 2.2.3. Релаксационная матрица. ............................................................................................. 54 2.2.4. Определение времен авто- и кросскорреляции магнитных взаимодействий 1 3С метиленовой группы этанола ................................................................................... 58 2.3.. Кросскорреляция магнитных взаимодействий в спин-решеточной релаксации углерода-13 и внутреннее вращение в жидком метаноле ................................................ 60 2.3.1. Эксперимент и его результаты. ........................................................................................ 60 2.3.2. Начальные скорости восстановления линий метильного квартета ядра 13С .............. 62 2.3.3. Времена корреляции и параметры внутреннего вращения метильной группы метанола ........................................................................................................................... 63 2.4. Кросскоррреляционный эффект в спин-решеточной релаксации ядра 13С жидкого бензола. .................................................................................................................. 66 2.4.1 Об определении времен анизотропной переориентации молекулы бензола .............. 66 2.4.2 Эксперимент и его результаты ........................................................................................ 68 2.4.3. Начальные скорости восстановления линий спектра ядра 13С бензола ...................... 69 2.4.4 Времена корреляции и времена анизотропной переориентации молекулы бензола ............................................................................................................... 71 Глава 3. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ МОЛЕКУЛЯРНОГО ДВИЖЕНИЯ В ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ МЕТОДОМ РАЗДЕЛЕНИЯ ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНОГО И МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОГО ВКЛАДОВ В ЯДЕРНУЮ СПИН-РЕШЕТОЧНУЮ РЕЛАКСАЦИЮ ...................................... 75 3.1 Критерии оценки характера вращательного движения молекул в жидкости. ................. 75 3.1.1. Разделение вкладов диполь-дипольных взаимодействий протонов в спин-решеточную релаксацию в ацетоне .................................................................... 77 3.1.2 Времена корреляции магнитных взаимодействий, эффективных в спин-релаксации протонов в жидком ацетоне ............................................................. 79 3.1.3 . Спин-вращательный вклад в релаксацию метильных протонов в жидком ацетоне . 83 3.1.4. Межмолекулярный вклад в спин-решеточную релаксацию протонов в жидком ацетоне ............................................................................................................... 85 3.2. Протонная спин-решеточная релаксация в жидком метаноле. Эффекты ассоциации молекул ............................................................................................................... 88 3.2.1.Эксперимент и его результаты .......................................................................................... 89 3.2.2. Времена корреляции вращательного движения молекул в метаноле .......................... 91 3.3. Ядерная спин-решеточная релаксация в жидком этаноле. Внутреннее движение отдельных групп атомов молекулы ...................................................................................... 96 3.3.1 Эксперимент и его результаты .......................................................................................... 97 3.3.2. Спин-решеточная релаксация протона гидроксильной группы этанола .................. 100 3.3.3. Внутримолекулярная спин-решеточная релаксация ядер 13С метиленовой группы этанола ............................................................................................................... 104 3.3.4. Спин-решеточная релаксация, вызванная диполь-дипольным взаимодействием метиленовых и гидроксильных протонов этанола ...................................................... 106 3.3.5. Внутримолекулярная спин-решеточная релаксация ядер метильной группы этанола .............................................................................................................................. 107 3.3.6. Восстановление линий мультиплетного спектра ядер 13С метильной группы этанола ............................................................................................................................... 108 137
Стр.137
3.3.7. Межмолекулярная спин-решеточная релаксация протонов метиленовой и метильной групп этанола ................................................................................................ 109 Литература ...................................................................................................................................... 115 Приложение А. Применение метода наименьших квадратов к разделению внутри- и межмолекулярного вкладов в протонную спин-решеточную релаксацию разбавлением вещества в его дейтероаналоге ....................................................... 127 Приложение Б. О параболической аппроксимации кривых восстановления мультиплетного спектра ядра 13С групп СНi .................................................. 129 Приложение В. Расчет среднеквадратичного расстояния между центрами масс молекул, соседних с данной, в цепи ассоциата метанола .......................................................... 130 Приложение Г. О внутреннем вращении метильной группы в молекуле ................................ 132 138
Стр.138