Байтусова М.М.

Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева

Применение метода электронного парамагнитного резонанса

Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) позволяет обнаруживать магнитные моменты неспаренных электронов, а также изучать взаимодействие этих электронов с окружающей средой. Чувствительность этого метода на много порядков выше чувствительности статических измерений магнитной восприимчивости, поэтому его широко применяют при исследовании твердых тел, в том числе и катализаторов. 

Метод электронного парамагнитного резонанса, как правило, нельзя использовать для непосредственного изучения радикалов в газообразном состоянии, так как взаимодействие неспаренного электрона с вращением радикала приводит к размытию спектральных линий. Данный метод также называют электронным спиновым резонансом (ЭСР), состоит в изучении свойств молекул, содержащих неспаренный электрон, путем наблюдения магнитных полей, при которых они приходят в резонанс с используемым излучением определенной частоты.  Данный метод основан на явлении резонансного поглощения некоторыми атомами, молекулами или радикалами энергии переменного электромагнитного поля радиочастотного диапазона. 

Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) служит для изучения окружения неспаренных электронов в парамагнитных веществах. Его наиболее распространенное применение связано с изучением органических свободных радикалов, однако этим методом исследуются также комплексные ионы парамагнитных металлов и фотовозбужденные или устойчивые триплетные состояния [1].

Метод электронного парамагнитного резонанса является одним из наиболее плодотворных способов физического исследования, широко применяющимся в современной науке. Его использование в настоящее время в значительной степени ограничивается трудностью извлечения информации из плохо разрешенных спектров. Атлас содержит набор рассчитанных на электронном вычислительной машине спектров ЭПР со сверхтонкой структурой и предназначен для анализа получающихся на опыте не полностью разрешенных спектров. На основе теоретических спектров построены номограммы, на которых представлена зависимость измеряемых на опыте эффективных значения параметров неразрешенных спектров от истинных значений этих параметров. Дается описание методики анализа экспериментальных спектров ЭПР с помощью представленных графиков и номограмм. 

Метод электронного парамагнитного резонанса ( ЭПР) все шире входит в повседневную практику химических и физико-химических исследований. Для разумного использования этого метода необходимо иметь представление о его сущности. 

Метод электронного парамагнитного резонанса ( ЭПР) прочно вошел в повседневную исследовательскую практику многих лабораторий. На него опираются экспериментальные исследования в ряде отраслей физики, химии, биологии, медицины: изучение строения сложных молекул, механизма химических реакций, процессов катализа физико-химических превращений, процессов в живых тканях и др. Несомненно, что применение спектроскопии ЭПР в исследовательских работах различных направлений в дальнейшем будет неуклонно расширяться, также данный метод все шире входит в повседневную практику химических и физико-химических исследований. Для разумного использования этого метода необходимо иметь представление о его сущности . 

Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) позволяет обнаруживать магнитные моменты неспаренных электронов, а также изучать взаимодействие этих электронов с окружающей средой. Чувствительность этого метода на много порядков выше чувствительности статических измерений магнитной восприимчивости, поэтому его широко применяют при исследовании твердых тел, в том числе и катализаторов, также используется для изучения свободных радикалов [2]. 

Методом электронного парамагнитного резонанса изучались свободные атомы в смеси газов и получен ряд значительных результатов. Они образуют довольно самостоятельную область, которая больше относится к результатам, полученным на атомных пучках, и к другим методам точных измерений сверхтонкой структуры, чем к парамагнетизму твердого тела, и мы не будем более их касаться. 

Как видно из всего вышесказанного, метод ЭПР имеет огромное значение для органической геохимии. Этот метод обладает очень важными качествами, обеспечивающими его преимущество перед другими методами, а именно:

- Быстрота проведения анализа

- Проведение анализа без малейшего химического вмешательства

- Точность анализа

- Простота выявления ионов ванадия, что помогает нам судить о генезисе данного органического вещества. С помощью метода ЭПР изучают асфальтены современных осадков с целью выявления эволюции тетрапиррольных пигментов, изучают асфальтены РОВ при диагностике нефтематеринских толщ (в частности при определении типа ОВ), изучают влияние степени катагенеза в асфальтенах РОВ на КПЦ, исследуют парамагнитные свойства нефтей (СТС ванадия), изучают парамагнетизм углей, исследуют ЭПР параметры керагена в зависимоститот катагенеза и многое другое. В процессе написания курсовой работы, я научился работать с научной литературой, структурировать полученные знания и излагать их в виде реферативной работы.

Литература:

1. Альтшулер С. А., Козырев Б. М., Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп, 2 изд., М., 1972;108 c.

2. Эткинс П., Саймоне М., Спектры ЭПР и строение неорганических радикалов, пер. с англ., М., 1970; 83 c.