SU1603266A1 - Calibration specimen for epr-spectroscopy - Google Patents
Calibration specimen for epr-spectroscopy Download PDFInfo
- Publication number
- SU1603266A1 SU1603266A1 SU884619183A SU4619183A SU1603266A1 SU 1603266 A1 SU1603266 A1 SU 1603266A1 SU 884619183 A SU884619183 A SU 884619183A SU 4619183 A SU4619183 A SU 4619183A SU 1603266 A1 SU1603266 A1 SU 1603266A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- matrix
- radicals
- epr
- free radicals
- solid
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и к исследованию материалов с использованием метода ЭПР. Цель изобретени - увеличение дипазона определ емых концентраций в сторону меньших значений путем обеспечени равномерного распределени свободных радикалов в твердой непарамагнитной матрице, контрол параметров при повышенных уровн х СВЧ-мощности. Калибровочный образец дл ЭПР-спектроскопии в качестве свободных радикалов содержит нитроксильные радикалы, а в качестве твердой непарамагнитной матрицы - насыщенные углеводороды. При этом молекул рна масса насыщенных углеводородов 500-10000, а концентраци нитроксильных радикалов составл ет не более 5.1016 спин/г.This invention relates to electron paramagnetic resonance (EPR) techniques and materials research using the EPR method. The purpose of the invention is to increase the range of detectable concentrations towards lower values by ensuring uniform distribution of free radicals in a solid non-paramagnetic matrix, controlling parameters at elevated levels of microwave power. A calibration sample for EPR spectroscopy contains nitroxyl radicals as free radicals, and saturated hydrocarbons as a solid non-paramagnetic matrix. Here, the molecular weight of the saturated hydrocarbons is 500 to 10,000, and the concentration of nitroxyl radicals is not more than 5 . 10 16 spin / g.
Description
Изобретение относитс к технике магнитного резонанса и может быть использовано при разработке и эксплуатации радиоспектрометров электг онно- го парамагнитного резонанса (ЭПР), а также при излучении парамагнитных свойств физико-хим11ческих и биологических объектов.The invention relates to the technique of magnetic resonance and can be used in the development and operation of radio- spectrometers of electro-magnetic paramagnetic resonance (EPR), as well as in the radiation of the paramagnetic properties of physico-chemical and biological objects.
Целью изобретени вл етс увеличение диапазона определ емых концентраций в сторону меньших значений путем обеспечени равно ерного распределени свободных, радикалов в твердой непарамагнитной матрице, контрол The aim of the invention is to increase the range of detectable concentrations towards smaller values by ensuring an equal distribution of free radicals in a solid non-paramagnetic matrix, controlling
параметров при повышенных фовн х СВЧ-мощности.parameters at elevated microwave power.
Совместный выбор нитроксильньгх радикалов и насьпценных; углеводородов : качестве твердой непарамагнитной матрицы обуслоктен возможностью плавлени последних при температуре, лежащей ниже температуры устойчивости нитроксильньгх рад1п;алов, и раст вори- мостью в жидких углево;лОродах. Кроме того, температура плаштени насьшденных углеводородов вьпие комнатной температуры. Данные обсто тельства позвол ют вводить зал,анное количествоJoint selection of nitroxyl radicals and graded ones; hydrocarbons: the quality of a solid non-paramagnetic matrix is due to the possibility of melting the latter at a temperature below the stability temperature of nitroxyl radicals, ales, and extensibility in liquid hydrocarbons; In addition, the temperature of the plated hydrocarbons at room temperature. These circumstances allow you to enter the hall, a given number
ОдOd
оabout
ОдOd
toto
а оoh
16sixteen
нитроксильных радикалов в расплавnitroxyl radicals in the melt
навески насыщенньщ углеводородов, получа при этом весьма однородное распределение парамагнитных центров (1ШЦ), характерное дл жидких раст- . воров. Аморфный характер структуры насыщенных углеводородов ниже тем- пературы плавлени .сохран ет однород hangers saturated hydrocarbons, while receiving a very homogeneous distribution of paramagnetic centers (1 W), characteristic of the liquid plant. thieves The amorphous nature of the structure of saturated hydrocarbons below the melting point keeps homogeneous
Пример 1. Берут навеску 1 г н-тетраконтана ( 562 у.е. , Т.пл. - 81,5 С), расплавл ют ив Example 1. A weighed portion of 1 g of n-tetracontan is taken (562 cu, melting point is 81.5 C), and the melt is melted
«ре распределение нитроксильных ради-ю расплав ввод т 0,42 10 М нитроксильного радикала (2,2,6,6-тeтpaмeтил-4- okcипипepиди 1-oкcил) , получа тем-; самым его концентрацию 2,./ /г. Из полученного образца с радика- 15 лом отбирают три навески по 10 мг, к которым добавл ют по 990 мг н-тетраконтана , расплавл ют, перемешивают и охлаждают до комнатной температуры, В результате данной операции получаютThe re-distribution of the nitroxyl melt introduced 0.42 10 M of the nitroxyl radical (2,2,6,6-tetramethyl-4-oxipiperid and 1-oxyl) to give a heat; its concentration is 2,. / / g. Three samples of 10 mg each are taken out of the obtained sample with radical-15, to which 990 mg of n-tetracontan are added, melted, stirred and cooled to room temperature. As a result of this operation,
калов. Высока скорость вращательной диффузии нитроксильных радикалов в матрице насыщенных углеводородов и .однородный характер их распределени , сохран триплетный характер спектров ЭПР, обуславливает по вление узких и симметричных линий, слабо насьщающихс СВЧ-мощностью. Эти обсто тельства существенно довышаютkalov. The high rate of rotational diffusion of nitroxyl radicals in the matrix of saturated hydrocarbons and the homogeneous nature of their distribution, preserving the triplet character of the EPR spectra, leads to the appearance of narrow and symmetric lines weakly saturated with microwave power. These circumstances significantly increase
эксплуатационные возможности предла- 20 три образца с концентрацией нитроггаемого калибровочного образца и обеспечивают возможность калибровки развертки посто нного магнитного пол и определени чувствительности радиоксильного радикала-2,53-10 спин,/г. От каждого из трех образцов отбирают одинаковые навески и регистрируют их спектр ЭПР. Во всех трех образцах шиспектрометров ЭПР и концентрации ПМЦ 25 рина линии центральной компонентыthe operational capabilities of the proposed three samples with the concentration of a nitrogeneable calibration sample and provide the possibility of calibrating the sweep of a constant magnetic field and determining the sensitivity of the radioxyl radical — 2.53–10 spin / g. The same weights are taken from each of the three samples and their EPR spectrum is recorded. In all three samples of EPR spectrophotometers and the concentration of PMC 25, the central component line
при высоких уровн х СВЧ-мощности. В предлагаемом калибровочном образтхе радикал становитс элементом мелкой структурной единицы матрицы и стабилен в этой единице как по времени, так и стойкости к внешним воздействи м ,.at high levels of microwave power. In the proposed gauge, the radical becomes an element of the small structural unit of the matrix and is stable in this unit both in time and resistance to external influences,.
Важно и то, как показали исследовани насыщенных углеводородов на ,0 ГС, а константа сверхтонкойIt is also important that, as studies of saturated hydrocarbons at, 0 ° C showed, and the hyperfine constant
структуры (СТО ,1 ГС. Амплитуды сигналов отличаютс не более чем на 5%, что соответствует стабильности 30 использованного прибора.structures (SRT, 1 GS. The amplitudes of the signals differ by no more than 5%, which corresponds to the stability of 30 devices used.
Далее от одного из образцов с концентрацией нитроксильного радикала 2,53-10. спин./г отбирают три навески по 10 мг, к которым добавл ют по временных радиоспектрометрах ЭПР с ис-35 90 мг н-тетраконтана, расплавл ют, пользованием накопительной техники,перемешивают и охлаждают до комнатчто .собственный парамагнетизм в нихной температуры. В результате получапрактически отсутствует. Это обеспечи- ют три образца с концентрацией нитро- вает возможность понижени границыксильного радикала 2,53 МО спин./г.Next from one of the samples with a concentration of nitroxyl radical of 2.53-10. spin / g take three batches of 10 mg each, to which they are added with temporary EPR radio spectrometers with is-35 90 mg of n-tetracontan, melted using storage equipment, mixed and cooled to rooms with their own paramagnetism at their temperature. As a result, it is almost non-existent. This is ensured by three samples with a concentration of nitri- sion, the possibility of lowering the borderline radical 2.53 MO spin./g.
калибровочного интервала концентрации 40 От каждого из трех образцов отбирают .. одинаковые навески и регистрируют ихcalibration interval concentration 40 From each of the three samples are taken .. the same sample and register them
Выбор нижней границы мол, мае.спектр. Во всех трех образцах ширинаThe choice of the lower boundary of the pier, ma. In all three samples width
(№1 500 у,е,) обусловлен тем, что точ- линии центральной компоненты АН, .. ка фазового перехода (в данном случае 2,0 гс, а константа СТС ,1 гс, точка плавлени ) еще достаточно уда- 45 Амплитуда сигнала в пересчете на оди- лена от комнатной-температуры. Угле- наковую навеску с точностью до 5% в водороды с точкой плавлени вьш1е 75 С Ю раз меньше по сравнению с образцом, (ММ более 500 у.е.) при комнатной тем- имеющим концентрацию нитроксильного пературе вл ютс твердыми, хрупкими, радикала 2,53 10 спин./г. . что облегчает процесс делени . Углево-50 дороды с мол. мае. более 1000 характеризуютс высокой температзФой точки плавлени и повьш1енной в зкостью расплава , что преп тствует получению образцов с однородным распределением нитроксильньк радикалов.(№1 500 y, e,) due to the fact that the points of the central component of the AN, .. as the phase transition (in this case, 2.0 gf, and the CTC constant, 1 gf, melting point) is still quite sufficiently 45 Amplitude signal in terms of the distance from room temperature. A carbon sample with an accuracy of up to 5% in hydrogens with a melting point of above 75 ° C is less than the sample, (MM is more than 500 cu) at room temperature with a concentration of nitroxyl peroxidation are hard, brittle, radical 2 53 10 spin./g. . which facilitates the division process. Coal-50 doroda with a pier. May more than 1000 are characterized by a high melting point temperature and a higher melt viscosity, which prevents the preparation of samples with a uniform distribution of nitroxyl radicals.
Повышение границы интервала калибровочной концентрации нитроксильных радикалов в матрице углеводородов вы55Increasing the range of the calibration concentration of nitroxyl radicals in the hydrocarbon matrix is 55
При сравнении навесок различной величины, отобранных от одного образца , амплитуды сигналов были про- порциональн ы величине навесок с точностью до 5%.When comparing samples of various sizes taken from one sample, the amplitudes of the signals were proportional to the values of samples with an accuracy of 5%.
В случае образца с концентрацией нитроксильного радикала 2,53 10 °спин,/г наблюдаетс умирение центральной компоненты до 2,5 гс иIn the case of a sample with a concentration of nitroxyl radical of 2.53 10 ° spin, / g, the central component is relaxed to 2.5 gf and
ше 5 over 5
10 спин./г нецелесообразно, так как при этом измен етс форма линии ЭПР вследствие магнитных взаимодейст-. ВИЙ и нарушаетс пропорциональность амплитуды сигнала степени разбавлени .10 spin / g is impractical because it changes the shape of the EPR line due to magnetic interactions. VIY and the proportionality of the amplitude of the signal to the degree of dilution is disturbed.
Пример 1. Берут навеску 1 г н-тетраконтана ( 562 у.е. , Т.пл. - 81,5 С), расплавл ют ив Example 1. A weighed portion of 1 g of n-tetracontan is taken (562 cu, melting point is 81.5 C), and the melt is melted
расплав ввод т 0,42 10 М нитроксильксильного радикала-2,53-10 спин,/г. От каждого из трех образцов отбирают одинаковые навески и регистрируют их спектр ЭПР. Во всех трех образцах ширина линии центральной компонентыthe melt is injected with 0.42 10 M nitroxylxyl radical-2.53-10 spin, / g. The same weights are taken from each of the three samples and their EPR spectrum is recorded. In all three samples, the line width of the central component
,0 ГС, а константа сверхтонкой, 0 HS, and the constant ultrafine
структуры (СТО ,1 ГС. Амплитуд сигналов отличаютс не более чем на 5%, что соответствует стабильности использованного прибора.structures (SRT, 1 HS. The amplitudes of the signals differ by no more than 5%, which corresponds to the stability of the instrument used.
линии центральной компоненты АН, .. 2,0 гс, а константа СТС ,1 гс, 45 Амплитуда сигнала в пересчете на оди наковую навеску с точностью до 5% в Ю раз меньше по сравнению с образцо имеющим концентрацию нитроксильного радикала 2,53 10 спин./г. . 50 the lines of the central component of the Academy of Sciences, .. 2.0 gs, and the constant HFS, 1 gs, 45 The signal amplitude in terms of the same sample with an accuracy of 5% is 10 times smaller than the sample having a nitroxyl radical concentration of 2.53 10 spin ./g. . 50
5555
При сравнении навесок различной величины, отобранных от одного образца , амплитуды сигналов были про- порциональн ы величине навесок с точностью до 5%.When comparing samples of various sizes taken from one sample, the amplitudes of the signals were proportional to the values of samples with an accuracy of 5%.
В случае образца с концентрацией нитроксильного радикала 2,53 10 °спин,/г наблюдаетс умирение центральной компоненты до 2,5 гс иIn the case of a sample with a concentration of nitroxyl radical of 2.53 10 ° spin, / g, the central component is relaxed to 2.5 gf and
нарушение пропоргщональности амплитуды сигнала степени разбавлени . .violation of the signal amplitude of the degree of dilution. .
Регистратщ спектров при различных уровн х СВЧ-мощности показала отсутст вие изменени его формы, а степень насыщени ниже по сравнению с эталонами ВНИИФТРИ - на основе в MgO на 20 дБ, на основе ДФПГ - на 5 дБ.The registration of the spectra at different microwave power levels showed no change in its shape, and the degree of saturation is lower compared to VNIIFTRI standards — based on MgO by 20 dB, on the basis of DPPH — by 5 dB.
Пример 2, Берут навеску 1 г н-гептаконтана ( -im 982 у.е. Т.пл. - 99°С) , Аналогично примеру 1 внедр ют нитроксильный радикал. Как .и в примере 1 дл всех образцов с концентра11ией иитроксильного радикала Example 2: We take a weighed portion of 1 g of n-heptacontan (-im 982 cu, mp - 99 ° C). Analogously to example 1, a nitroxyl radical is introduced. As .and in example 1 for all samples with a concentration of a iroxyl radical
не более 5-Ю спин./г ,0 гс. ,1 ГС. Амплитуда сигнала при концентраци х нитроксильного радикала, не превьшающих 5 Ю спин./г, пропорциональна степени разбавлени и величине навески. Как и в примере 1,форма спектра не зависела от уровн СВЧ-мощности , а степень насыщени также практически не отличалась от наблодаемой дл нитроксильного радикала в матрице н-тетраконтана.no more than 5 spin / g, 0 gf. , 1 TOS. The signal amplitude at nitroxyl radical concentrations not exceeding 5 U spin / g is proportional to the degree of dilution and the amount of hinge. As in Example 1, the shape of the spectrum did not depend on the microwave power level, and the degree of saturation also practically did not differ from that produced for the nitroxyl radical in the n-tetracontan matrix.
При концентратщ х нитроксильного радикала, превьпчаю1чих 5-Ю спин./г, наблюдаетс уширение линий ЭПР и нарушение пропорциональности амплитуды сигнала степени разбавлени .With concentrates of a nitroxyl radical, exceeding 5 to 10 spins / g, a broadening of the EPR lines and a violation of the proportionality of the amplitude of the dilution signal are observed.
, ,
SS
00
рушение пропорциональности амплитуды сигнала степени разбавлени .failure of proportionality of the amplitude of the dilution signal.
.ПримерА. С помощью навески калибровочного образца величиной 10 мг, полученной в примере 1 и содержащей 2,53 -10 спин./г, .определ лись параметры спектра ЭПР навески .фульвокислот, вь(целенных из торфа. Установлено, что последн содержит 1,35 10 спин./г, ширина ее сигнала ,3 ГС, фактор насыщени S при уровне СВЧ-мощности 200 мВт равен 23, а ширина сигнала при этом увеличиваетс до 3,7 ГС..Example. Using a sample of a sample size of 10 mg, obtained in Example 1 and containing 2.53 -10 spins / g, the parameters of the EPR spectrum of the sample of fulvic acids, b (determined from peat, were determined. It was established that the latter contains 1.35 spin./g, the width of its signal, 3 HS, the saturation factor S at a microwave power level of 200 mW is equal to 23, and the signal width increases to 3.7 HS.
Таким образом, из приведенных примеров следует, что в предлагаемом индикаторе обеспечиваетс равномерное распределение Ш-Щ при весьма низком их содержании, ограниченном только уровнем парамагнетизма насыщенных углеводородов.Thus, from the above examples, it follows that the proposed indicator provides an even distribution of W-Shch with a very low content, limited only by the paramagnetism level of saturated hydrocarbons.
Вместе с тем данный индикатор позвол ет определ ть параметры спектров ЭПР и контролировать чувствительность радиоспектрометров при повышенных уровн х СВЧ-мощности, что обеспечивает возможность определени характера насьпцени сигналов ЭПР исследуе- 0 мых объектов СВЧ-мощностью.At the same time, this indicator allows one to determine the parameters of the EPR spectra and control the sensitivity of radio spectrometers at elevated levels of microwave power, which makes it possible to determine the nature of the evaluation of EPR signals of the objects under study by microwave power.
00
5five
Пример 3. Берут навеску 1 г смеси насьпценных углеводородов со средней мол. мае. 10000 (Т.пл. - ). Аналогично примеру 1 внедр ют- нитроксильный радикал. Дл .всех образцов с концентрацией нитроксильного радикала не более ./г, ширина ,2 гс, ,1 гс. Как и в примерах 1,2, амплитуда сигнала при концентрации нитроксильного радикала, не преньпчающей 5 10 спин./г, пропорциональна степени разбавлени и величине навески, форма спектра не зависит от уровн СВЧ-мощности, амплитуда также слабо насыщаетс СВН-мощ- ностью.Example 3. Take a sample of 1 g of a mixture of hydrocarbons with an average mol. May 10,000 (mp. -). Analogously to Example 1, a yut-nitroxy radical is introduced. For all samples with a concentration of nitroxyl radical no more than ./g, width, 2 gf, 1 gf. As in examples 1,2, the signal amplitude at a concentration of nitroxyl radical not reproducing 5 10 spin / g is proportional to the degree of dilution and the amount of hinge, the shape of the spectrum does not depend on the microwave power level, and the amplitude is also weakly saturated with the microwave power .
При концентраци х нитроксильного радикала, превыгааю тнх 510 спин./г,, наблюдаетс уширение линии ЭПР и на35At concentrations of the nitroxyl radical, I exceed 5 10 spin./g, there is a broadening of the EPR line and 35
4040
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884619183A SU1603266A1 (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Calibration specimen for epr-spectroscopy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884619183A SU1603266A1 (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Calibration specimen for epr-spectroscopy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1603266A1 true SU1603266A1 (en) | 1990-10-30 |
Family
ID=21414687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884619183A SU1603266A1 (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Calibration specimen for epr-spectroscopy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1603266A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999052564A1 (en) * | 1998-04-09 | 1999-10-21 | Nycomed Imaging A.S | Method |
| CN108508056A (en) * | 2018-02-05 | 2018-09-07 | 华中科技大学 | A kind of method of accurate quantification trace solid free-radical contents |
-
1988
- 1988-12-13 SU SU884619183A patent/SU1603266A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Паспорт на калибровочный образец дл ЭПР-спектроскопии на основе Мп в MgO. М.: ВНИИФТРИ, 1985. Пул. Ч. Тезгника ЭПР-спектроскопии. М.: 1ир, 1970, с. 543. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999052564A1 (en) * | 1998-04-09 | 1999-10-21 | Nycomed Imaging A.S | Method |
| CN108508056A (en) * | 2018-02-05 | 2018-09-07 | 华中科技大学 | A kind of method of accurate quantification trace solid free-radical contents |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Devreux et al. | NMR determination of the fractal dimension in silica aerogels | |
| Biswas et al. | Density of states of hole-doped manganites: A scanning-tunneling-microscopy/spectroscopy study | |
| SU1603266A1 (en) | Calibration specimen for epr-spectroscopy | |
| Koch et al. | Molecular fluctuations in polyethylene melts. Dependence of the longitudinal and transverse proton relaxation on the chain length | |
| Carbonera et al. | Effect of crystalline disorder on quantum tunneling in the single-molecule magnet Mn 12 benzoate | |
| Forsyth et al. | 13 C NMR spin–lattice relaxation times as a probeof local polymer dynamics in plasticized polyethers | |
| Prado et al. | Single-point magnetic resonance imaging study of water adsorption in pellets of zeolite 4A | |
| Kurbakov et al. | Crystal structure and magnetic and transport properties of Sm 0.5 154 Sr 0.5 Mn O 3: A-type antiferromagnetic phase and ferromagnetic polarons | |
| Cheng et al. | Self‐diffusion of poly (ethylene oxide) fractions and its influence on the crystalline texture | |
| Mansfield | A new wide-line NMR analyzer and its use in determining the solid-liquid ratio in fat samples | |
| Yordanov et al. | Influence of the diameter and wall thickness of a quartz pipe inserted in the EPR cavity on the signal intensity | |
| Gadermaier et al. | Direct Assessment of Ultralow Li+ Jump Rates in Single Crystalline Li3N by Evolution‐Time‐Resolved 7Li Spin‐Alignment Echo NMR | |
| Kubo et al. | NMR study of 59Co nuclei in EuBaCo2O5+ x (x= 0 and 0.5) | |
| Kothe et al. | Electron paramagnetic resonance of slowly tumbling triradicals: Investigation of ΔM= 1, ΔM= 2, and ΔM= 3 transitions | |
| Eaton et al. | Structure of the Second Coordination Sphere of Transition Metal Complexes. IV. Solvent Effects | |
| Banci | Homo-and heterodimer formation in metalloporphyrins | |
| Matsumoto et al. | Low-temperature electronic paramagnetic resonance measurements of TEMPO and 4-hydroxy-TEMPO benzoate for purity analyses by the effective magnetic-moment method | |
| Beyer et al. | Measurement of the 1D-3D intervals in highly excited states of helium | |
| Tekely et al. | Morphology of a polycarbonate in the amorphous state from molecular motion studies by broad-line nuclear magnetic resonance | |
| Ansaldo et al. | Study of the hybrid state of Y9Co7 (2.0≲ T≲ 6 K) by means of zero field muon spin relaxation | |
| Fleischhauer et al. | Magnetic and EPR spectroscopic investigations on a ferromagnetic coupled trinuclear Cu (II) complex | |
| Gerkin et al. | High‐precision electron paramagnetic resonance study of Gd3+ in single crystals of lanthanum ethyl sulfate nonahydrate near room temperature | |
| Jakubowicz et al. | NMR investigation of the solubility of some lubricants in rigid and in impact modified PVC | |
| Janzen et al. | Group recognition by an octamethoxy-substituted cyclophane host as studied by electron spin resonance | |
| Dolinsek et al. | Temperature-dependent bitumen softening studied by NMR |