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核磁共振波譜儀的原理和適用范圍說(shuō)明
閱讀：2798 發(fā)布時(shí)間：2020-7-27
核磁共振波譜儀廣泛應(yīng)用于物理學(xué),、化學(xué)、生物,、藥學(xué),、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè),、環(huán)境,、礦業(yè)、材料學(xué)等學(xué)科,，是對(duì)各種有機(jī)和無(wú)機(jī)物的成分,、結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性分析的強(qiáng)有力的工具之一，亦可進(jìn)行定量分析,。目前核磁共振與紅外,、質(zhì)譜儀等其他儀器配合,，已鑒定了十幾萬(wàn)種化合物,。
核磁共振波譜儀原理：
核磁共振譜來(lái)源于原子核能級(jí)間的躍遷。只有置于強(qiáng)磁場(chǎng)中的某些原子核才會(huì)發(fā)生能級(jí)分裂,，當(dāng)吸收的輻射能量與核能級(jí)差相等時(shí),，就發(fā)生能級(jí)躍遷而產(chǎn)生核磁共振信號(hào),。
用一定頻率的電磁波對(duì)樣品進(jìn)行照射，可使特定化學(xué)結(jié)構(gòu)環(huán)境中的原子核實(shí)現(xiàn)共振躍遷,，在照射掃描中記錄發(fā)生共振時(shí)的信號(hào)位置和強(qiáng)度,，就得到核磁共振譜。核磁共振譜上的共振信號(hào)位置反映樣品分子的局部結(jié)構(gòu)（如官能團(tuán),，分子構(gòu)象等）,，信號(hào)強(qiáng)度則往往與有關(guān)原子核在樣品中存在的量有關(guān)。
核磁共振波譜儀適用范圍：
1,、測(cè)定對(duì)象元素
NMR波譜按照測(cè)定對(duì)象分類(lèi)可分為：1H-NMR譜（測(cè)定對(duì)象為氫原子核）,、13C-NMR譜及氟譜、磷譜,、氮譜等,。
根據(jù)譜圖確定出化合物中不同元素的特征結(jié)構(gòu)。有機(jī)化合物,、高分子材料都主要由碳?xì)浣M成,，所以在材料結(jié)構(gòu)與性能研究中，以1H譜和13C譜應(yīng)用廣泛,。
2,、可測(cè)試的性能
除了運(yùn)用在醫(yī)學(xué)成像檢查方面，在分析化學(xué)和有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)研究及材料表征中運(yùn)用多,。
3,、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定
一般根據(jù)化學(xué)位移鑒定基團(tuán)；由耦合分裂峰數(shù),、偶合常數(shù)確定基團(tuán)聯(lián)結(jié)關(guān)系,；根據(jù)各H峰積分面積定出各基團(tuán)質(zhì)子比。核磁共振譜可用于化學(xué)動(dòng)力學(xué)方面的研究,，如分子內(nèi)旋轉(zhuǎn),，化學(xué)交換等，因?yàn)樗鼈兌加绊懞送饣瘜W(xué)環(huán)境的狀況,，從而譜圖上都應(yīng)有所反映,。
4、高分子材料的NMR成像技術(shù)
核磁共振成像技術(shù)已成功地用來(lái)探測(cè)材料內(nèi)部的缺陷或損傷,，研究擠塑或發(fā)泡材料,，粘合劑作用，孔狀材料中孔徑分布等,?？梢员挥脕?lái)改進(jìn)加工條件，提高制品的質(zhì)量,。
5,、多組分材料分析
材料的組分比較多時(shí),，每種組分的 NMR 參數(shù)獨(dú)立存在，研究聚合物之間的相容性,，兩個(gè)聚合物之間的相同性良好時(shí),，共混物的馳豫時(shí)間應(yīng)為相同的，但相容性比較差時(shí),，則不同,，利用固體 NMR 技術(shù)測(cè)定聚合物共混物的馳豫時(shí)間，判定其相容性,，了解材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及性能優(yōu)異性,。
此外，在研究聚合物還用于研究聚合反應(yīng)機(jī)理,、高聚物序列結(jié)構(gòu),、未知高分子的定性鑒別、機(jī)械及物理性能分析等等,。