Vraag:
Welke voordelen bieden NMR-buizen met een hogere classificatie?
Mad Scientist
2012-05-02 12:34:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

U kunt NMR-buizen kopen in een grote verscheidenheid aan kwaliteiten, met een even groot prijsverschil tussen de goedkoopste en de duurste NMR-buizen. Ze worden gewoonlijk beoordeeld voor een specifieke spectrometerfrequentie, b.v. 300 MHz + of 600 MHz +.

Wat is het verschil tussen deze verschillende kwaliteiten NMR-buizen? En hoe groot is het effect op de kwaliteit van de spectra als er een lagere kwaliteit buis wordt gebruikt?

Slechte NMR-buizen kunnen ook krommen bevatten, waardoor ze in contact kunnen komen met de sonde en ze kunnen beschadigen. Dit is meestal het gevolg van het verwarmen van de buis, in plaats van dat deze wordt gekocht; Ik kan details geven over hoe / waarom dit gebeurt en hoe het kan worden vermeden als mensen dat willen.
Drie antwoorden:
#1
+26
Chris
2012-05-02 14:57:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Een algemene regel is: er komt onzin binnen, er komt onzin uit. Een low-field 1D NMR met een groot monster bij kamertemperatuur wordt meestal slechts minimaal beïnvloed door een goedkope NMR-buis te gebruiken. Er zijn echter belangrijke verschillen en ik zal er een paar noemen.

Het eerste onderscheid tussen prijzen is waar de buis van is gemaakt: kwarts kost duidelijk meer dan borosilicaat. Waarom zou een chemicus ooit het duurdere kwarts gebruiken? Je kunt kwarts sneller verwarmen / koelen (leuk voor thermische studies), de UV-cutoff is lager (denk 190 nm in plaats van 320 nm) wat belangrijk is voor fotolyse, je kunt met kwarts werken bij hogere temperaturen ( rond 1300 ° C in plaats van 250 ° C), en de zuiverheid van kwarts wordt beter gecontroleerd dan uw typische Pyrex. Er zijn verschillende soorten kwarts, gesmolten en synthetisch, en er zijn verschillende soorten boorsilicaat, zoals de hoogwaardige Pyrex of de lagere kwaliteit Klasse B, elk heeft zijn eigen beperkingen wat betreft zuiverheid, enzovoort.

Drie andere belangrijke parameters die te maken hebben met de fabricage van uw buis zijn: rondloopnauwkeurigheid, camber en wanddikte. Buizen van lagere kwaliteit hebben de neiging om minder precisie en nauwkeurigheid te hebben voor elk van deze parameters en als gevolg hiervan kan uw sample wiebelen tijdens het draaien (waardoor problemen ontstaan ​​zoals modulatiezijbanden). Een bijzonder slechte buis kan uw RF-spoelen raken en na verloop van tijd langzaam of snel schade aan uw sonde veroorzaken als deze een redelijke norm negeert - nog duidelijker voor een buis van dit niveau van "kwaliteit" is dat het gemakkelijker kan zijn om te breken terwijl het verkrijgen van uw monster en we moeten ons allemaal bewust zijn van hoeveel plezier dat is voor alle betrokkenen.

Shimming kan omgaan met onzuiverheden in het glas (zoals ijzeroxide) en verhoogde onzuiverheden in het glas / inhomogeniteiten zullen resulteren in het langer duren om een ​​goede vulring te krijgen. Tijd is geld.

Veel van deze dingen hebben lagere toleranties in complexere experimenten en op hogere velden. Het hangt echt af van uw specifieke experiment en wat u eruit hoopt te halen.

Echt een leuk antwoord. Ik vroeg me af of je zou kunnen zeggen of het mogelijk is dat adsorbaten buizen quasi-permanent verontreinigen en of buizen bestaan ​​met oppervlaktecoatings voor reactieve soorten? (gewoon terloopse interesse)
Het is heel goed mogelijk en het is iets om serieus rekening mee te houden bij het uitvoeren van sporenanalyses, bijvoorbeeld ijzer, zilver, indium, uranium, kobalt en rubidium zullen allemaal in verschillende hoeveelheden in pyrex adsorberen. Dit zijn echter meestal ppm-veranderingen en het zou me verbazen als NMR gevoelig genoeg zou zijn. Ga naar fluorpolymeren voor gevallen waarin glas niet compatibel is.
Ik ben het niet eens met uw bewering dat shimming paramagnetische onzuiverheden in het glas kan behandelen. Deze onzuiverheden zouden sterke _lokale_ gradiënten creëren, die onmogelijk te verwijderen zijn. Bovendien wordt met behulp van een modern gradiëntvulsysteem de lengte van de shimming-routine niet zo ernstig beïnvloed.
de algehele shimming-kwaliteit is zeker verminderd met een toenemende onzuiverheid van paramagnetische soorten, maar ik verwacht dat de onzuiverheden van belang niet geaggregeerd en grotendeels homogeen verdeeld zijn over de NMR-buis. Ik ben echter geen expert in NMR. Ik heb deze nieuwere technieken gebruikt voor het verkrijgen van 1D 1H NMR-spectra, maar de synthetische chemici die ik ken (velen zijn anorganisch) blijven weg van deze automatische shimming-technieken.
#2
+10
GorillaPatch
2012-05-22 02:08:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Er zijn aanvullende aspecten met betrekking tot NMR-buizen. Naast hun precisie van wanddikte en rondloopnauwkeurigheid kan het materiaal zelf van groot belang zijn.

1 H en 13 C-NMR

Borsilicaat (pyrex) glas is prima voor standaardtoepassingen. Voor metingen met een hoge doorvoersnelheid kunnen deze NMR-buizen met een specificatie van 400 MHz na gebruik worden weggegooid om kruisbesmetting te voorkomen. Deze buizen hebben de facto geen achtergrondsignaal voor deze kernen. Buizen van goede kwaliteit met een nominaal vermogen van 400 MHz kunnen ook worden gebruikt op machines met een hoger veld, maar men moet zich ervan bewust zijn dat enige verslechtering van de signaalkwaliteit kan optreden. Dit moet worden gecontroleerd met buizen met een hogere classificatie.

29 Si-NMR

In dit geval zullen zowel borsilicaat- als kwartsbuizen een glazen bult produceren, een breed signaal resoneert op de positie waar typisch Q-groepen worden aangetroffen. Een mogelijke oplossing is het gebruik van PTFE (teflon) liners, dit zijn buizen van kunststof. Men moet er echter rekening mee houden dat de sondekop zelf kwartsbuizen bevat die zijn ingebouwd om de RF-spoelen te ondersteunen. Alleen het veranderen van het buismateriaal kan nog steeds leiden tot een significant achtergrondsignaal.

Bovendien moet speciale aandacht worden besteed aan met gradiënt uitgeruste sondes, aangezien het gradiëntsamenstel ook silicium kan bevatten.

Het vervangen van de NMR-buis kan helpen, maar het loont de moeite om alleen de lege sonde te meten om een ​​indruk te krijgen hoe groot de achtergrond van de buis is.

Er zijn spectroscopische middelen om deze achtergrond tenminste gedeeltelijk te onderdrukken signalen zoals relaxatiefilters of het gebruik van een DEPTH-reeks.

En als je om de een of andere reden boor-NMR moet doen, dan is het gebruik van de kwartsbuizen een goed idee ... http://chem.ch.huji.ac.il/nmr/techniques/1d/row2/b.html
De spoel op de sonde is meestal bevestigd op een buis van borosilicaatglas (duran / pyrex), die ook in uw spectrum zal verschijnen. Bruker verkoopt u echter graag een boorvrije sonde. ;)
Volgens Bruker is de steun van de spoel gemaakt van kwarts. Tenminste bij de recente sondes.
#3
+3
Karl
2016-05-06 18:06:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hooggeprijsde buizen zijn gegarandeerd cilindrisch symmetrisch. Dit is erg belangrijk voor het opvullen, omdat anders de gevoeligheidsverschillen tussen lucht, glas en oplosmiddel lokale gradiënten * zullen veroorzaken die moeilijk te verwijderen zijn (d.w.z. u moet voor elk monster een grondige nasmaak nodig hebben).

Vroeger werd dit gedeeltelijk gecompenseerd door te draaien, maar moderne sondes draaien het monster niet meer, en dat gaf je draaiende zijbanden.

De dure "hoge frequentie" Buizen worden ook verondersteld gemaakt te zijn van glas met een hogere kwaliteit, dat homogener is en een lage en constante gevoeligheid heeft. Ik weet niet zeker of dat waar is of dat het echt een verschil maakt.

Droog je dure buizen niet in de oven gekanteld in een bekerglas van 200 ° C! Het dunne glas buigt zeer snel.

(* Als uw monsterbuisje niet te vol is en zich op de juiste hoogte in de sonde bevindt, krijgt u zeer slechte gevoeligheidseffecten van de bovenste en onderkant van het monster. Zie bijv. Olivier Buu, J Mag Res 257, 2015)



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...