Neft va gaz tarkibini fizik-kimyoviy usullarda

7.3–rasm. YAMR– spektometrining umumiy koʻrinishi

Lekin ana shu kichik miqdor, energiya chastotali toʻlqin yutishi va uni koʻzatish energiyalarining farqi tashqi maydonning proporsionaldir.

(∆Ye) moddaning radio uchun kifoya. Pogʻonalar kuchlanganligiga toʻgʻri

		E	h J H		0
			2			(7.8)
Bunda: h – Plank doimiysi, J– proporsionallik koeffitsiyenti, N0–
tashqi maydon kuchlanganligi,
	h	h J H 0		yoki,			J H 0
E = hv boʻlgani uchun							^2^h(7.9)
		2

(7.9) tenglama yadro magnit rezonansi (YAMR) ning asosiy tenglamasidir. Yadro magnit rezonansini kuzatish uchun modda ampulaga solinib, yuqori kuchlanishli doimiy magnit maydoniga kiritiladi (7.3– rasm). Ampulaga galtak oʻralgan boʻlib, undan radio chastotali oʻzgaruvchan tok oʻtkaziladi. Tokning chastotasini generatordan oʻzgartirib turish mumkin. Ampulaga oʻralgan gʻaltakdan oʻtgan tok oʻzgaruvchan magnit maydoni hosil qiladi, Energiya modda tomonidan ana shu maydon koʻrinishida yutiladi. Generatordan berilayotgan chastota (v) ni oshira borib uni shunday qiymatga yetkazish mumkinki, bu qiymat (7.9) tenglamani

~157~

qanoatlantiradi. Ana shu paytda modda energiya yutadi. Odatda bunda rezonans vujudga keldi deyiladi. Modda energiya yutganda zanjirdagi tok kamayib ketadi. Energiya yutilishi tugagandan keyin, zanjirdagi tok asli holiga qaytadi. Endi chastotaning har qanday oʻzgartirilish moddaga taʼsir qilmaydi. Spektrdagi choʻqqi (choʻqqi) signal deyiladi. Chastota (v) doimiy qoldirilib, magnit maydoni kuchlanganligi (N₀) oʻzgartiriladi. (N₀) qiymati (7.9) tenglamani qanoatlantirganda rezonans kuzatiladi. Hozir 40,60,100 Mgs (megagers 10⁶ gers) chastotada ishlaydigan spektrometrlar mavjud.

Yadro magnit rezonansi (YAMR)–spektrlar odatda eritmalarda (modda suyuq boʻlsa, shu holicha) olinadi. Eritmaning konsentratsiyasi 5–20 % atrofida boʻladi. Spektr olish uchun zarur boʻlgan modda miqdori 25–30 mg. Erituvchi sifatida YAMR–spektr bermaydigan (SS1₄CSi) yoki boshqa organik birikmalar (rezonans bermaydigan sohada energiya yutuvchi moddalar (CDC1₃– deyteroxloroform) ishlatiladi. Yadro magnit rezonansi (YAMR)– spektr toʻrtta kattalik bilan tavsiflanadi:

1. 
   Signallar (choʻqqi) choʻqqilarning oʻrni.
   
2. 
   Signallar soni
   
3. 
   Signallar jadalligi.
   
4. 
   Signallarning ajralib ketishi.
   

Yadro magnit rezonansi spektrlardagi signal (choʻqqi) choʻqqilar soni turlicha boʻladi. Spektrdagi choʻqqilar sonini turlicha oʻrab olingan protonlar belgilaydi. Boshqacha aytganda, bir xil tipdagi protonlar bitta choʻqqi beradi. Masalan, spektrda beshta boʻlsa, shu modda molekulasidagi vodorod atomlari besh xil deymiz. Bir xil oʻrab olingan protonlar (yaʼni beshta chastotada rezonans beruvchi) ekvivalent protonlar deyiladi. Har xil oʻrab olinganlari esa (turli chastotali energiyalar yutuvchi) noekvivalent protonlardir:

SN3

SN2

Sl CH3

CH

Cl

CH3

CH3

CH2

CH2Cl

a

b

a

b

a

a

b

c

)1

)2

(

)3

1. 
   da metil guruhidagi uchta proton (a), metilen guruhidagi ikkita proton (b) ekvivalentdir. Shuningdek, (2) da oltita proton (a, a) oʻzaro ekvivalent va hokazo.
   

Yadro magnit rezonansi spektroskopiyasida (YAMR) signallar jadalligi. Magnit ekvivalent protonlar bitta choʻqqi berishini koʻrib oʻtdik. Xoʻsh, unda ekvivalent protonlar sonini nima belgilaydi? Har qaysi signal jadallikligi choʻqqining soniga proporsionaldir. Lekin choʻqqilar balandligini oʻlchash ishonchli emas, chunki bu jadalliklik boshqa omillarga ham bogʻliq, boʻlishi mumkin. Shuning uchun ham odatda choʻqqi balandligini uning kengligiga koʻpaytmasidan, yaʼni choʻqqi maydonini oʻlchash usulida foydalaniladi. Bu usul protonlar sonini aniq, topishga imkon beradi, YAMR–spektrometrlarga maxsus elektron

• 
  158 ~
  

qurilmalar oʻrnatilgan boʻladi. Uni integrator deyiladi. Bu usulda topilgan protonlar jadalligiga integral jadalliklik deyiladi. Integrator xuddi zinapoyaga oʻxshash egri chiziq chizadi. Sodda qilib bu “zina” balandligi choʻqqining kengligi bilan balandligi hisobga olingan holdagi balandligidir. Zinalarning balandligi protonlar soniga proporsional. Agar moddaning formulasi boʻlmasa, integral jadallikliklaridan foydalanib protonlar soni quyidagicha topiladi. Nomaʼlum modda spektri integrator yordamida olinadi, yaʼni unda choʻqqilarning integral jadallikliklari keltirilgan boʻlsin. Aytaylik, modda molekulasi oʻziga xos signallar beruvchi funksional guruh (–C=O–H, –SOON, SN₃–SO–) ga ega. Odatda, guruhlar kuchsiz maydonda signal beradi. Masalan, molekulada metoksi guruh boʻlsa uning qayerda rezonans berishi bizga maʼlum. Shu signalning integral jadallikligi 1,5 katakka teng deylik. U holda integral jadallikligi 9,0 boʻlgan choʻqqika 6 ta proton toʻgʻri keladi, Boshqa choʻqqilar uchun ham shunday hisoblashlarni bajarish kiyin emas.