תמ"ג אשלגן (K)

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. במיוחד, מלחי אשלגן אינם רעילים כתוצאה מהאשלגן אלא אם נאכלו או נזרקו בכמויות של עשרות גרם, אך יכולים להיות רעילים בשל האניום כמו במקרה של KOCD3 ומידה פחותה KNO2 שנזכר בהמשך. 40K קצת רדיואקטיבי, לכן אם מועשר עלול להיות גורם סיכון.

תמ"ג אשלגן

לאשלגן (K) יש שלושה גרעינים פעילי תמ"ג, 39K, 40K ו-41K (תרשים 1)ת שכולם ארבע קוטביים שנומנים סיגנלים רחבים מאוד מפורס על תחום היסט כימי קטן. בדרך כלל מעדיפים את 39K מפני שהרגישות שלו הגבוהה ביותר והוא נותן סיגנלים חדים יותר מ-41K. אומנם 40K נותן סיגנלים חדים יותר מ-39K, אך יש לו רגישות כל כך נמוכה שהשימוש בו מוגבל מאוד. תמ"ג אשלגן משמש לאיבחון קישור בתמיסות מימיות מההשפע על מהירות הרלקסציה. בכל זאת ניתן להשיג מידה מסוימת מהיסט הכימי של תרכובות אשלגן אורגניות.

תרשים 1. השוואה בין איזוטופים של אשלגן בתנאים דומים עבור KNO2 (~15 M) ב-D2O

ספקטרום אשלגן

לכל האיזוטופים יש אותו היסטים כימיים (תרשים 2) אך המידע עליהם מוגבל.

תרשים 2. תחומי היסט כימי של אשלגן

תווחי היסטים כימיים לתמג אשלגן

חזרה לראש העמוד

תמ"ג 39אשלגן

ל-(39K) 39אשלגן יש ספין 3/2 ולכן הוא ארבע קוטבי. כתוצאה מכך, רוחב הסיגנל גדל עם האסימטריה של הסביבה. לכן, בתרשים 3, KCך חד יותר מ-KOMe. תמ"ג 39K משמש בעיקר לגילוי קישור בתמיסה מימית מזמן הרלקסציה שלו. בכל זאת ניתן לקבל מידע מהיסט הכימי של תרכובות אורגניות של אשלגן.

תרשים 3. ספקטרה תמ"ג 39K שמראים התרחבוית ככל שקיים יותר אסימטריה

ספקטרום 39אשלגן

חזרה לראש העמוד

תכונות גרעין ה-39K

(הסברים נוספים)

תכונהערך
ספין3/2
שכיחות בטבע95.2381%
תחום ההיסט הכימי‎65 ppm‌, בין -35 ל-30
יחס התדירויות (Ξ)4.666373%
חומר יחוס (נקודת אפס יחסית)0.1 M KCl ב-D2O
רוחב פס של חומר הייחוס5 הרץ
זמן התפוגה T1 של חומר הייחוסשניות 0.049
רגישות יחסית ל-1H בשכיחות טבעית4.76 × 10-4
רגישות יחסית ל-1H כאשר מועשר5.00 × 10-4
רגישות יחסית ל-13C בשכיחות טבעית2.79
רגישות יחסית ל-13C כאשר מועשר2.93
פרמטר רוחב פס‎46 fm4

חזרה לראש העמוד

תמ"ג 40אשלגן

ל-(40K) 40אשלגן יש ספין 4 ולכן הוא ארבע קוטבי. כתוצאה מכך, רוחב הסיגנל גדל עם האסימטריה של הסביבה. יש לו רגישות בינונית אך שכיחות טבעית נמוכה מאוד. הוא גם קצת רדיואקטיבי, אבל הוא לא מההוה סיכון בטיחות בשכיחות טבעית, העשרה עלולה לגרום לבעיות בנוסף לעלות גבוהה. למרות הסיגנלים חדים של 40K (תרשים 4) ביחס ל-39K, הוא לא דווח לגרעין הנבחר משום שהוא הרבה פחות רגיש ולרוב הישוים, הפרדה אינה הבעיה העקרית.

תרשים 4. ספקטרום תמ"ג 40K של KNO2 (~15 M) c-D2O

ספקטרום 40אשלגן

חזרה לראש העמוד

תכונות גרעין ה-40K

(הסברים נוספים)

תכונהערך
ספין4
שכיחות בטבע0.0117%
תחום ההיסט הכימי‎65 ppm‌, בין -35 ל-30
יחס התדירויות (Ξ)26.451900%
חומר יחוס (נקודת אפס יחסית)0.1 M KCl ב-D2O
רוחב פס של חומר הייחוס2 הרץ
זמן התפוגה T1 של חומר הייחוסשניות 0.3
רגישות יחסית ל-1H בשכיחות טבעית6.12 × 10-7
רגישות יחסית ל-1H כאשר מועשר5.23 × 10-3
רגישות יחסית ל-13C בשכיחות טבעית5.59 × 10-3
רגישות יחסית ל-13C כאשר מועשר30.7
פרמטר רוחב פס‎5.2 fm4

חזרה לראש העמוד

תמ"ג 41אשלגן

ל-(41K) 41אשלגן יש ספין 3/2 ולכן הוא ארבע קוטבי. כתוצאה מכך, רוחב הסיגנל גדל עם האסימטריה של הסביבה. 41K אוני גרעין אשלגן מעודף משום שהסיגנלים שלו רחבים יותר (תרשים 5) מ-39K ו-40K ופחות רגיש מ-39K. היישום היחידי אולי לגרעין זה הוא למדידת העשרה איזוטופי של אשלגן.

תרשים 4. ספקטרום תמ"ג 41K של KNO2 (~15 M) c-D2O

ספקטרום 41אשלגן

חזרה לראש העמוד

תכונות גרעין ה-40K

(הסברים נוספים)

תכונהערך
ספין3/2
שכיחות בטבע6.7302%
תחום ההיסט הכימי‎65 ppm‌, בין -35 ל-30
יחס התדירויות (Ξ)2.561305%
חומר יחוס (נקודת אפס יחסית)0.1 M KCl ב-D2O
רוחב פס של חומר הייחוס12 הרץ
זמן התפוגה T1 של חומר הייחוסשניות 0.01
רגישות יחסית ל-1H בשכיחות טבעית5.68 × 10-6
רגישות יחסית ל-1H כאשר מועשר8.43 × 10-5
רגישות יחסית ל-13C בשכיחות טבעית0.0333
רגישות יחסית ל-13C כאשר מועשר0.495
פרמטר רוחב פס‎67 fm4

חזרה לראש העמוד

אשלגן, שירות התמ"ג שלנו, 39K, תכונות 39K, 40K, תכונות 40K, 41K, תכונות 41K, תמ"ג 1D, שיטות תמ"ג, תזרה לדף הבית

©Roy Hoffman and Yair Ozery, The Hebrew University, Revised 2011-05-24T016:08+03