การประยุกต์ใช้ตัวกรองการแพร่กระจาย - การปราบปรามสัญญาณของโมเลกุลขนาดเล็ก

แอพพลิเคชันและคุณสมบัติ

นี่คือเทคนิคในการผสม ตัวกรองการแพร่ใช้เพื่อลดสัญญาณของส่วนประกอบที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่สูง เช่น ตัวทำละลายและโมเลกุลขนาดเล็ก ในขณะที่สัญญาณของส่วนประกอบที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่น้อย เช่น โพลิเมอร์ จะได้รับผลกระทบในระดับที่น้อยกว่ามาก เทคนิคนี้สามารถใช้เป็นวิธีการยับยั้งตัวทำละลายสำหรับตัวทำละลายที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่มาก ซึ่งแตกต่างจากเทคนิคการยับยั้งตัวทำละลายอื่นๆ วิธีนี้จะสร้างความแตกต่างของสัญญาณตามความแตกต่างของคุณสมบัติทางกายภาพ เนื่องจากเทคนิคนี้ไม่ขึ้นอยู่กับการกระตุ้นแบบเลือก จึงสังเกตสัญญาณของโพลิเมอร์ที่ซ้อนทับกับสัญญาณของตัวทำละลายได้

การวัด

สามารถตั้งค่าพารามิเตอร์ในลักษณะเดียวกับการตั้งค่าในการทดลองการแพร่กระจายทั่วไป อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจำเป็นต้องวัดสเปกตรัม 1 มิติเพียงชุดเดียวแทนชุดข้อมูลหลอก 2 มิติ เวลาในการวัดจึงเกือบจะเท่ากันกับเวลาปกติ ¹H NMR สเปกตรัม ตัวอย่างเช่น รูปที่ 1 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความแรงของสนามแม่เหล็กและ ¹ความเข้มของสัญญาณ H สำหรับโมเลกุลที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายขนาดใหญ่และขนาดเล็ก เส้นสีแดงแสดงส่วนประกอบที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่มาก (เช่น โมเลกุลขนาดเล็ก) ในขณะที่เส้นสีน้ำเงินระบุส่วนประกอบที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่น้อย (เช่น โมเลกุลขนาดใหญ่) เส้นประระบุว่าที่ความแรงของการไล่ระดับสีสนามแม่เหล็ก G ที่ 0.3 T/m ส่วนประกอบสีน้ำเงินจะถูกระงับอย่างมาก ในขณะที่ส่วนประกอบสีแดงแทบไม่ได้รับผลกระทบ จุดนี้แสดงถึงสภาวะการทดลองที่เหมาะสมสำหรับการสังเกตแบบเลือกองค์ประกอบสีแดง

รูปที่ 1: ความสัมพันธ์ของความแรงของสนามแม่เหล็กและ ¹H ความเข้มของสัญญาณ

ในที่นี้ เราจะสาธิตผลกระทบของตัวกรองการแพร่กระจายต่อสารละลายสบู่ล้างมือที่ไม่เจือปน เดอะ ¹สเปกตรัม H ของตัวอย่างนี้แสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2: ¹H สเปกตรัมของสบู่ล้างมือ

รูปที่ 3 แสดงการเปรียบเทียบของ ¹สเปกตรัม H (a) และสเปกตรัมที่รวบรวมด้วยตัวกรองการแพร่กระจาย (b) สัญญาณในช่วง 1-2 ppm สังเกตได้ในสเปกตรัมทั้งสอง แต่สัญญาณในช่วง 2-5 ppm ไม่สามารถมองเห็นได้ในสเปกตรัมด้วยตัวกรองการแพร่กระจาย ดังนั้น สัญญาณระหว่าง 2 ppm และ 5 ppm สามารถเกิดจากโมเลกุลขนาดเล็กและตัวทำละลาย (น้ำ)

พารามิเตอร์ของตัวกรองการแพร่กระจาย

bpp_ste_led_diffusion.jxp
เวลาการแพร่กระจาย: 0.18 [T/m]
เดลต้า: 4 [ms]
กรัม: 0.28 [T/m]

รูปที่ 3: การเปรียบเทียบ a) ¹สเปกตรัม H และ b) ตัวกรองการแพร่กระจาย

รูปที่ 4 แสดงการเปรียบเทียบ ¹H สเปกตรัม (a), ความอิ่มตัวของสี (b) และตัวกรองการแพร่กระจาย (c) Presaturation ยับยั้งสัญญาณของน้ำที่ประมาณ 4.5 ppm อย่างไรก็ตาม ยังระงับสัญญาณขนาดเล็กที่ประมาณ 3.7 และ 4.2 ppm ที่ระบุด้วยวงกลมสีแดงในสเปกตรัมที่รวบรวมด้วยตัวกรองการแพร่กระจาย

รูปที่ 4: การเปรียบเทียบ a) ¹สเปกตรัม H, b) การปรับความชื้นและ c) ตัวกรองการแพร่กระจาย