I nuclei degli atomi hanno una proprietà chiamata spin . Il valore di rotazione per un nucleo dipende dal numero di protoni e neutroni che contiene. Alcuni nuclei hanno spin nucleare di 0 , altre di mezzo , altri ancora di 1 e così via . Se un nucleo ha un valore di spin diverso da zero , si chiama NMR - attiva , e agisce un po 'come un piccolo magnete , creando un proprio campo magnetico . E proprio come un magnete , quando viene applicato un campo magnetico esterno , può allinearsi con il campo o contro di essa .
Assorbimento
Se il nucleo è orientato in modo il suo campo magnetico è in contrasto con il campo magnetico esterno , esso sarà più elevato di energia . Di conseguenza , in un dato momento , la maggior parte dei nuclei NMR attivi in un campione saranno allineati con il campo magnetico esterno , perché questo è uno stato di energia inferiore. È possibile modificare questo , però , bombardando il campione con le onde radio a frequenze diverse . Se le onde radio hanno una energia esattamente pari alla differenza tra i due orientamenti possibili per un nucleo NMR attivo , verrà assorbita; in caso contrario , passerà proprio attraverso .
elettroni
Il campo magnetico esterno non riguarda soltanto i nuclei atomici , ma causa anche gli elettroni intorno il nucleo di muoversi . Questa corrente genera un campo magnetico che si oppone al campo esterno , quindi " scudi " nucleo dal campo esterno , e il campo che il nucleo si sente effettivamente è ridotta . Maggiore è la densità elettronica attorno ad un nucleo , più " schermato " sarà . Un esplosioni NMR spettroscopio il campione con le onde radio a frequenze diverse per vedere quali frequenze vengono assorbite . Frequenze più alte hanno più energia , quindi più alta è la frequenza che viene assorbita , la meno schermati i nuclei che assorbito .
Grafico
dati NMR è di solito stampata su un grafico che appare come una serie di linee verticali o "picchi ". Lo spostamento chimico è la posizione orizzontale di ciascuna di tali picchi . Spostamenti chimici sono misurate rispetto ad una standard chiamato tetrametilsilano ; questo modo i chimici possono compensare le differenze nelle macchine utilizzate dai diversi laboratori . Grandi cambiamenti chimici si intendono i nuclei sono " deshielded ", mentre chemical shift minori si intendono i nuclei sono altamente schermati . Un chimico può prendere queste informazioni e utilizzarlo per capire dove atomi diversi sono collocati all'interno di una molecola .