المحتوى
- الرسم البياني الرنين المغناطيسي النووي
- تحويل القمم إلى هيرتز
- الوصول إلى J في Duplet
- ي في مضاعفات أكثر تعقيدا
يستخدم الكيميائيون العضويون تقنية تسمى مطيافية الرنين المغناطيسي النووي ، أو الرنين المغناطيسي النووي لفترة قصيرة ، لتحليل الجزيئات العضوية القائمة على الهيدروجين والكربون. نتائج الاختبار في رسم بياني بسيط مخادعة تظهر ذروة لكل ذرة في الجزيء. يتيح تحديد العلاقة بينهما - ثابت اقتران J - للباحثين تحديد تركيب العينات.
الرسم البياني الرنين المغناطيسي النووي
يقيس الرسم البياني بالرنين المغناطيسي النووي موقع كل أيون من خلال كيفية صدى داخل المجال المغناطيسي الطيفية. يظهر الرنين كسلسلة من القمم. تتوافق كل قمة في الرسم البياني مع عنصر في الجزيء ، لذا فإن الجزيء الذي يحتوي على ذرة كربون واحدة وثلاث ذرات هيدروجين يُظهر أربعة قمم. يشار إلى كل مجموعة من القمم عمومًا باسم multiplet ، لكن لديهم أيضًا أسماء محددة يحددها عدد القمم. وتسمى تلك التي لها قمم اثنين duplets ، وتلك مع ثلاث قمم هي ثلاثة توائم وهلم جرا. بعضها أكثر تعقيدًا: قد تكون أربعة قمم إما رباعي ، أو قد تكون عبارة عن نسخ مزدوجة. الفرق هو أن جميع القمم داخل الرباعي لها نفس التباعد ، في حين أن النسخ المزدوجة من النُسخ المزدوجة ستظهر زوجان من القمم مع تباعد مختلف بين القمم الثانية والثالثة. ينطبق الشيء نفسه على الكوادربليت والعدد الآخر: تبلغ القمم الموجودة داخل مُضاعِف معيّن نفس التباعد النسبي. إذا كان التباعد يختلف بينهما ، فلديك مجموعة من مضاعفات أصغر بدلاً من واحدة كبيرة.
تحويل القمم إلى هيرتز
يتم قياس الذروة في أجزاء لكل مليون ، وهذا يعني في هذا المليون من تردد التشغيل الطيفي ، ولكن يتم التعبير عن ثوابت J في هيرتز ، لذلك ستحتاج إلى تحويل القمم قبل تحديد قيمة J. للقيام بذلك ، اضرب جزء في المليون بواسطة تردد الطيفية في هيرتز ومن ثم قسمة على مليون. إذا كانت القيمة 1.262 جزءًا في المليون ، على سبيل المثال ، وتم تشغيل مقياس الطيف الترددي بسرعة 400 ميجا هرتز أو 400 مليون هيرتز ، فإن هذا يعطي قيمة 504.84 للقمة الأولى.
الوصول إلى J في Duplet
كرر هذا الحساب لكل ذروة في multiplet ، واكتب القيم المقابلة. هناك آلات حاسبة عبر الإنترنت لتسريع هذه العملية ، أو يمكنك استخدام جدول بيانات أو آلة حاسبة مادية إذا كنت تفضل ذلك. لحساب J للنسخة المزدوجة ، ما عليك سوى طرح القيمة الأقل من الأعلى. إذا أسفرت القمة الثانية عن قيمة 502.68 ، على سبيل المثال ، ستكون قيمة J هي 2.02 هرتز. تتميز القمم الموجودة داخل ثلاثة أضعاف أو الرباعي بنفس التباعد ، لذلك ستحتاج فقط إلى حساب هذه القيمة مرة واحدة.
ي في مضاعفات أكثر تعقيدا
في المضاعفات الأكثر تعقيدًا ، مثل تكرار النُسخ المزدوجة ، تحتاج إلى حساب ثابت اقتران صغير داخل كل زوج من القمم وواحد أكبر بين أزواج القمم. هناك طريقتان للوصول إلى الثابت الأكبر ، ولكن أبسط الطرق هي طرح القمة الثالثة من الأولى ، والرابعة الرابعة من الثانية. عادة ما يكون للخطأ هامش الخطأ الذي يكون زائد أو ناقص 0.1 هرتز تقريبًا ، لذلك لا تقلق إذا كانت الأرقام تختلف قليلاً. متوسط اثنين للوصول إلى أكبر ثابت لهذا المثال المحدد.
في الازدواج من ثلاثة توائم ، ينطبق المنطق نفسه. الثابت الأصغر بين القمم الثلاثة متطابق ، ضمن هامش الخطأ الطيفي ، لذلك يمكنك حساب J باختيار أي ذروة في الثلاثية الأولى وطرح قيمة الذروة المقابلة في الثلاثية الثانية. بمعنى آخر ، يمكنك طرح قيمة الذروة 4 من قيمة الذروة 1 ، أو قيمة الذروة 5 من قيمة الذروة 2 ، للوصول إلى الثابت الأكبر. كرر حسب الحاجة لمضاعفات أكبر ، حتى تحسب J لكل مجموعة من القمم.