Analysgaser för NMR-spektroskopi
Kärnspinnresonansspektroskopi, förkortat NMR-spektroskopi, möjliggör bestämning av molekylers struktur och dynamik. Metoden används för forskning och kvalitetssäkring inom kemi, biokemi och materialforskning. För att uppnå hög precision vid mätningar i laboratoriet är det avgörande att använda en så ren driftsgas som möjligt.
Användning av NMR-spektroskopi
NMR-spektroskopi är en analytisk metod som baseras på magnetisk kärnresonans. NMR står för Nuclear Magnetic Resonance, vilket översatt betyder kärnspinnresonans. En förutsättning för metoden är att atomkärnorna orienterar sig i ett magnetfält. Denna skenbara rotation kallas kärnspinn och medför en förändring av atomernas energitillstånd. Mätningen av detta kärnspinnsignal gör det möjligt att klarlägga molekylers struktur och dynamik.
Bestämningen av protoner med 1H-NMR-spektroskopi är den mest använda mätmetoden. Metoden möjliggör också mätning av ett stort antal isotoper med magnetiskt moment, t.ex. kol-13, kväve-15, fluor-19, fosfor-31 eller även tenn-119.
Förloppet vid NMR-spektroskopi
Provet placeras i ett tunnväggigt glasrör i NMR-apparatens starka statiska magnetfält. Magnetfältet riktar in atomkärnornas magnetiska moment. Därefter appliceras ett högfrekvent växelströmfält för att excitera kärnspinnen. Frekvensen hos det växlande fältet måste motsvara resonansfrekvensen hos de atomkärnor som ska undersökas. Det energimässiga tillståndet hos de exciterade kärnspinnen är högre än deras grundtillstånd. När kärnspinnen återgår till sitt ursprungliga tillstånd i det växlande fältet frigörs energi i form av elektromagnetiska vågor. Denna process kallas relaxation.
En spole mäter den frigjorda energin när de återgår till grundtillståndet. Ur detta skapas det elektriska signalen för fri induktionsförfall (FID-signal) och omvandlas till ett spektrum med hjälp av Fourier-transformation. Inte alla kärnor i samma atom i en molekyl har samma resonansfrekvens. Den elektroniska miljön inuti molekylen och växelverkan med andra atomer leder till så kallade kemiska förskjutningar och kopplingar. Som en följd av detta förskjuts signalerna i spektrumet med några ppm. Med hjälp av dessa effekter kan enskilda substituenter och funktionella grupper identifieras. Arean under signalen korrelerar med deras antal.
Användningsområden för NMR-spektroskopi
NMR-metoden används inom olika områden av kemi, biologi och medicin. Inom organisk kemi spelar metoden en viktig roll för att klarlägga molekylstrukturen och identifiera kemiska föreningar. Biokemin använder metoden för att bestämma struktur, rörlighet och bindningspartners för makromolekyler som proteiner, lipider och nukleinsyror. Med hjälp av denna mångfacetterade analysmetod karakteriseras nya oorganiska och organiska material, läkemedel och katalysatorer.
Dessutom möjliggör NMR-metoden analys av metaboliska processer i levande celler och vävnader. För detta ändamål spåras koncentrationen och flödet av biomarkörer. Denna metod är också användbar vid diagnos eller behandling av sjukdomar. Faststof-NMR-spektroskopi används i laboratorier för att karakterisera strukturer på molekylär nivå. Metoden används för att analysera bindningsförhållanden i faststoff och därmed vid utvecklingen av nya material.
Lämpligt driftsgas och bärgas för NMR-spektroskopi
Vid NMR-spektroskopi måste magneterna kylas kraftigt. De består av supraledande material som endast uppvisar noll motstånd vid mycket låga temperaturer. I detta tillstånd kan de supraledande magneterna generera mycket höga magnetfält. Dessa är nödvändiga för excitation och detektion av kärnspinnresonans. Kylningen sker med flytande helium som driftsgas, som har en temperatur på -269 °C. Helium är därmed det mest effektiva flytande kylmediet.
Förutom driftsgasen He LGC behövs ytterligare gaser vid NMR-spektroskopi. Beroende på provets och mätinstrumentets tillstånd används olika gaser.
| Användning | Gas | Produkt |
| Driftgas | He | He LGC |
| N2 | N2 Flytande |
Tillhandahållande av gaser för NMR-spektroskopi
Air Liquide erbjuder specialbehållare för transport och lagring av He LCG. Behållarna är stabila men ändå extremt lätta och är icke-magnetiska. Standardutförandet med vibrationsdämpare, transport-, säkerhets- och avstängningsventil, manometer och handring underlättar hanteringen av He LCG. Beroende på utförande av ditt NMR-spektrometer finns leveransstorlekar från 30 till 500 l tillgängliga.
För transport av flytande helium direkt till anslutningen till ditt NMR-spektrometer erbjuder vi passande överföringsledningar. Tack vare det modulära principen får du en säker och kostnadseffektiv lösning för ditt rörledningssystem.
Service för NMR-spektroskopi
För användning av He LCG finns en omfattande service med alla nödvändiga servicenivåer tillgänglig för dig. Vi möjliggör en behovsanpassad leverans enligt dina individuella krav. Förutom tillhandahållandet av kryobehållare får du optimal rådgivning av våra specialister. Behöver du hjälp med din försörjning av He LGC eller med utformningen av dina överföringsledningar?
Kontakta oss via kontaktformuläret här intill. Våra specialutbildade servicemedarbetare står gärna till ditt förfogande för dina frågor.