SU646257A1 - Способ измерени скорости дрейфа молекул и ионов в растворах электролитов в электрическом поле - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДРЕЙФА МОЛЕКУЛ И РЮИрВ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ включающий  дерно-магнитные резонанс ные 1(змерени  амплатуды сигнала еха от частиц, движущихс  вдоль градиента магнитнотч по   Эц, дрейф ионов в впектролитах в посто нном впектрйческом поле. При пропускании через ёлект ipdnBT йбето нного электрического тока В(ЖЫ разных знаков дрейфуют в протийоно ожные стороны, увлека  за собой молекулы растворител . Это оп ть прийойнт к эависимЬсгги а1 йштгуды вха от слйрости дрбйфук ийс частщ, т.е. по уменьшению сигнала вха можно судить о скорости дрейфа частид. Основным недостатком такрго спосо6ia йвй етс  то, что при протекании посто нного электрического Tofeaчерез электролит происходит пол ризаци  и раз/.эжение электролита, что приводит к плохой воспроизводимости peayAferiaTOB и низкой тьчнос гй измере- .. НИИ. . :- . . - . . ; - : Цепь предпагаемого изобретени  - увеЛйчедне чувствительйости и трчйЬртй измерений и улучшение воспроизводимости результатов. Дл  электрическое поле к обV р азцуприйЬадывают в вйё двух импульсов одинаковой амплитуды и дли гельности , но разной пол рности: первый JS интервале между 9О -Ным и €80 -НЫМ высокочастотными импульсами , второй . после 18О Ьысокочастбтйого импульса. Дл  йзйеренй  Используетс  импульс ный спектрометр  дерного магнитного . резонанса с приставкой дЛ  пълучени  линейного т радиентамагйИшогб пол . Образец помечают 6 датчййкёПёктромет ра в пробирке с двум  плоскими элект родами, которь№ раснЬлагв делами приемной катушки ддтчиЁ По разные стнзроны от нее. Дл  получени  i  дерного спинового еха образца включают обычную последовательность двух высокочастотных (в. ч.) йШульсов &0 -ISO Вдоль осн пробирки создают линейный трещйент магнитного пол  и йзмер ют ак пй1Й у сигнала эха. к электродам пробирки прикладывают импульсы, электрического Пол , которые вызывают дрейф иоНОВ, первый HMnjrnbc прикладывают в интервале 9О -НЫМ и ISO -ным в.ч. импульсами, а второй, фотивбположной пол рности, в Интервале между IS О-ны В.Ч. импульсом и сигналом эха (см. фиг. .1), уи снова шмер ют амплитуду сигнала эха. По измерению этой амплитуды суд т о ркорости дрейфа Затем измен ют интервал ме,.ду в.ч. импульсами и повтор ет цикл измерений. Подвергнув полученную зависимость отно- . сительной амплитуды эха от t Фурьепреобразовани , получают функцию распределени  дрейфующих частиц по ско- ррст м. Чувствительность предлагаемого способа сказываетс  выше, чем известного. Зто подтверждаетс  как экспериментальгными , так н теоретическими расчетами. Действительно, сдвиг фаз прецессии Ядерньрс спинов /ДФ/ за счет движени  спинсодержащих молекул или ионов определ етс  по формуле (1). Заак минус перед вторым интегралом в фот)муле (1) объ сн етс  действием ISO -го в.ч. имПульса, который обращает направление изменени  фазы всех  дерных спинов . В предлагаемом способе одновременно со 180 -ным В.Ч. импульсом мен етс  направление движени  ионов (V - мен ет знак). В результате сдвиг фаз продолжает нарастать, .и знак минус перед вторым интегралом необходимо изме|аить на плйхз. Тогда .Q Y-i-di j.O.V-i.Jt| оt .. т.е. при воадействии знакопеременным электрически полем дЗвижение вызьтает вдвое больший сдвиг фаз и. Следовательно , сильнее вли ет на амплитуду эха. На фиг. t йан график временной последовательности приложени  в.ч. импульсов и импульсов электрического пол ; на фиг. 2 дан график экспериментальньк зависимостей отвошени  амплитуд сигналов эха ort ,измеренных в присутствии и в отсутствии электрического пол  (крива  1 получена при приложении постоiBHHoro електрического пол , крива  2 - при приложений знакопеременного импульсного электрического пол  той же амплитуды); на фиг. 3 приведена функци  распределени  молекул воды по скорост м в растворе НаСЕ с концентрацией 1 моль/Литр, полученна  со;9-фурье преобразованием зависимости относительной амплитуды сигнала эха от t . П р и м е р. В качестве образца использовалс  водный раствор Н aCt с конпентрацией I моль/л. Изучалась заввсиь мость относительной амплитуды сигнала ада гфотонов воды от1 . Градиент магнитвого пол  вдоль оси пробирки был установлен равным 0,6 5 г/см. Измерени  проводились при амплитуде имйульсов электрического пол  1 в/см (полуг вкспериментальные кривйе приведены на фиг. 2), Действительно, йНакрнеременное электрическое ноле оказывает большее вли ние на амплитуду сигнала аха чем Посто нное поле той же амплитуды. По уменьшению амплнтуды сигнала эха суд т о величине скорости дрейфа, дл  чего полученную зависимост подвергают соз-фурье преобразованию. Полученна  функци  распределени  дрейфуюших частиц по скорост м приведена на фиг. 3. Эффективность предлагаемого способа определ етс  тем, что оН позвол ет исключить  вление пол ризации электродов и избежать разложени  электролита. Это позвол ет увеличить чувствитепьность и воспроизводимость результакгов измерений. Достоинством способа тйкже  впйетс  его избирательность, С его помоШью можно изучать переметаение положитель HbDC, отрицательных  рнов и молекул растворител  отдельно, если только эти частицы родержат  дерные спшы. Предлагаемый сйРсоб абсолютен не требует калибровки. О величиВе скорости су/х т непосредственно по зависимости амплитуды сигнала эха от интервала между в.ч, импульсами при известной величине градиента магнитного пол . мула и 3 о б р е т е -н Способ измерени  скорости дрейфа молекул и ионов в растворах электролитов в электрическдм поле, включа щий  дерно-магнитные резонансные вэмерений амплитуды сигнала йса от частиц , движущихс  вдоль Градиента магнитного нол , о т л и ча юшй и с   тем, что, с целью увеличени  чубствительно ти и точности измерений и улучшени  воспроизводимости результатов , электрическое поле к с разцу прикладывают в виде двух импульсов одинаковой амплитуды и длительности, во разной пол рности; первый в интервале между 9О -ным и 18О -Ным высокочастотными импульсами, второй после 180°-го -вьюокочастотного импулыза. Источники информации, прин тые во вниманиепри экспертизе i.Grovet f .Sintfep tI.Tl.. phUS 1971, 42.938. 2.-ро1сЦвР K-.Moe.Thya , , 17,355. 3.Paicker« K.:J.Tieea.C.Tom&4n60r t).tJ.Adv.MpB 1 06oiX .Trocesees 1972, 3,1 la:

90

20 S

во то Фиг.1

т 6.Ш Ш

UOZ

a.0i

k 4 ff « W is go У(сн/еек)

JO tia fvo fgg т т г /«гв«/г /

gj