תמג ברום (Br)
לברום (Br) יש שני גרעינים פעילי תמ"ג, 79Br ו-81Br מפורס על טווח היסט כימי רחב (תרשים 1). שני הגרעינים ארבע קוטביים ולכן נותנים סיגנלים רחבים מיונים בסביבה סימטרית וסיגנלים רחבים מדי כדי להיראות בספקטרומטר תמ"ג רגיל אפילו במולקולות קטנות. כתוצאה מכך תמ"ג ברום מוגבל לחקר רלקסציה וקישור ליוני ברום. 81Br יותר רגיש ונותן סיגנלים צרים יותר מ-79Br (תרשים 2) ולכן 81Br הוא הגרעין המועדף. למרות זאת, ל-79Br יש תדר מאוד קרוב ל-13C ובדרך כלל ניתן לראותו בגלאי מיוחד לפחמן. בגלל זה וגם משום שהוא נותן לוויני סיבוב ארבע קוטבי ברורים במצב מוצק (תרשים 4), משתמשמים בו רבות בתמ"ג מצב מוצק לאזן את זווית הקסם. אין הרב מידה על היסטים כימיים (תרשים 1).
תרשים 1. טווחי היסט כימי של תמ"ג ברום
תרשים 2. השוואה בין תמ"ג 79Br ו-81Br של KBr ב-D2O. 81Br הוא הרגיש יותר ונותן סיגנלים צרים יותר.
תרשים 3. הסיגנל של 79Br (בימין) באותו ספקטרום של סיגנלי 13C (בשמאל) עבור KBr ואצטון ב-D2O. סקלות היסט הכימי הם עבור 13C (עליון) ו-79Br (תחתון).
תמ"ג 79ברום
79Br (תרשים 5) פחות רגיש ונותן סיגנלים רחבים יותר מאשר 81Br ולכן הוא לא הגרעין המועדף לתמ"ג בנוזלים בדרך כלל. אולם ל-79Br תדר מאוד קרוב ל-13C (תרשים 3) ובדרך כלל ניתן לראותו בעזרת גלאי מיועד לפחמן. בגלל שה ומשום שהוא נותן לווייני סיבוב ארבע קוטביים ברורים במצב מוצק (תרשים 4), משתמשים בו לתמ"ג במצב מוצק כדי לבדוק את זיוק זווית הקסם.
תרשים 4. ספקטרום תמ"ג 79Br של KBr מוצק שמרה את לווייני הסיבוב המשמשים כמדד טיב זווית הקסם
תרשים 5. ספקטרום תמ"ג 79Br של KBr ב-D2O
תכונות גרעין ה-79Br
| תכונה | ערך |
|---|---|
| ספין | 3/2 |
| שכיחות בטבע | 50.69% |
| תחום ההיסט הכימי | 600 ppm, בין 100 ל-500 |
| יחס התדירויות (Ξ) | 25.053980% |
| חומר יחוס (נקודת אפס יחסית) | NaBr (0.01 M) ב-D2O |
| רוחב פס של חומר הייחוס | 648 הרץ |
| זמן התפוגה T1 של חומר הייחוס | שניות 0.0005 |
| רגישות יחסית ל-1H בשכיחות טבעית | 0.0403 |
| רגישות יחסית ל-1H כאשר מועשר | 0.0795 |
| רגישות יחסית ל-13C בשכיחות טבעית | 237 |
| רגישות יחסית ל-13C כאשר מועשר | 468 |
| פרמטר רוחב פס | 1300 fm4 |
תמ"ג 81ברום
81Br (תרשים 6) הוא הגרעין ברום המועדף משום שהוא יותר רגיש ונותן סיגנלים צרים יותר מ-79Br.
תרשים 6. ספקטרה תמ"ג 81Br של KBr ב-D2O
תכונות גרעין ה-81Br
| תכונה | ערך |
|---|---|
| ספין | 3/2 |
| שכיחות בטבע | 49.31% |
| תחום ההיסט הכימי | 600 ppm, בין 100 ל-500 |
| יחס התדירויות (Ξ) | 27.006518% |
| חומר יחוס (נקודת אפס יחסית) | NaBr (0.01 M) ב-D2O |
| רוחב פס של חומר הייחוס | 467 הרץ |
| זמן התפוגה T1 של חומר הייחוס | שניות 0.002 |
| רגישות יחסית ל-1H בשכיחות טבעית | 0.0491 |
| רגישות יחסית ל-1H כאשר מועשר | 0.0996 |
| רגישות יחסית ל-13C בשכיחות טבעית | 288 |
| רגישות יחסית ל-13C כאשר מועשר | 584 |
| פרמטר רוחב פס | 920 fm4 |
מקורות
- G. Lindblom, B. Lindman and L. Mandell "Study of counter-ion binding to reversed micelles by nuclear magnetic quadrupole relaxation of bromine-81" J. Coll. Interface Sci., 34, 262-71, (1970).
- P. Diehl, E. Fluck and R. Kosfeld, Eds., "NMR, Basic Principles and Progress, Vol. 12: Chlorine, Bromine and Iodine NMR. Physico-Chemical and Biological Applications." Springer, Berlin, Ger. (1976).
- T. Drakenberg and S. Forsen, "[NMR of] the halogens - chlorine, bromine, and iodine" NATO ASI Series, Series C: Mathematical and Physical Sciences 103 (Multinucl. Approach NMR Spectrosc.), 405-44 (1983).
בטיחות
הוראת בטיחות: חלק מהחומרים המוזכרים כאן מסוכנים מאוד, יש להתייעץ עם נאמן בטיחות או כימאי לפני העבודה אתם . כאשר החומרים אינם מוכרים על נאמן הבטיחות או הכימאי לחפש בספרות המקצועית מידע בקשר אליהם. הממסים המשמשים לבדיקות תמ"ג הם ברובם דליקים ורעילים. TMS לדוגמא רעיל ודליק, יש להשתמש בכפפות ולעבוד במנדף. בחיוחד, ברומיד רעיל במנות גולות. מצבי חימצון אחרים רעילים: כבוש כפפות.