SU649996A1 - Способ измерени диффузии адсорбированных молекул жидкостей - Google Patents
Способ измерени диффузии адсорбированных молекул жидкостейInfo
- Publication number
- SU649996A1 SU649996A1 SU762391684A SU2391684A SU649996A1 SU 649996 A1 SU649996 A1 SU 649996A1 SU 762391684 A SU762391684 A SU 762391684A SU 2391684 A SU2391684 A SU 2391684A SU 649996 A1 SU649996 A1 SU 649996A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gradient
- pulse
- diffusion
- molecules
- liquid molecules
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 19
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 7
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 6
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
I
Изобретение относитс к области ЯМРспектроскопии , занимающейс исследованием поступательной диффузионной подвижности молекул жидкостей.
Изобретение, опирающеес на импульсный метод ЯМР, может быть использовано дл Непосредственного измерени эффективного коэффициента диффузии молекул, адсорбированных на различных подложках ари низких уровн х адсорбции, а также дл измерени коэффициента диффузии молекул жидкостей, имеющих короткие времена дерной релаксации.
Известные способы непосредственного измерени диффузии молекул жидкостей с использованием импульсного метода ЯМРметода спинового эха различаютс способом приложени градиента магнитного пол , а именно приложением градиента пол , не завис щего от времени, - метод посто нного градиента 1J и импульсным приложением градиента магнитного пол - метод импульсного градиента 2.
Известен способ измерени диффузии адсорбированных молекул жидкостей, основанный -на влении спинового эха дерного магнитного резонанса, по которому образец .подвергают воздействию и 180°-ных радиочастотных (РЧ) импульсов и после каждого импульс включ юг опинаковые пр моугольные импульсы линейного градиента магнитного пол 3.
Недостатком указанного способа вл етс аномальное подавление (спад) амплитуды эха недиффузионной природы при интервалах между градиентными импульсами ,5 мсек, так как при низких уровн х адсорбции относительно небольшое содержание в исследуемом образце адсорбированных молекул, имеющих короткие времена дерной релаксации, ограничивает верхний предел вариации времени между РЧимпульсами т и соответственно между градиентными импульсами (Д) величиной 1- 1,5 мсек. Это аномальное, недиффузионное подавление эха не позвол ет измер ть диффузию адсорбированных молекул при низких уровн х адсорбции, хот именно эти измерени представл ют наибольщий интерес . Установлено, что аномальное подавление обусловлено неидентичностью конфигурации градиента магнитного пол в интервалах между 90°- и 180°-ными РЧ-импульсами и 180°-ным РЧ-импульсом и моментом по влени эха, а также перекрытием заднего фронта первого градиентного импульса со 180°-ным РЧ-импу 1ьсом, вызывающим неоднородное уширение линии поглощени ЯМР. Это заключение сделано на ппнппр рт .пкнпт игглрпп ни Annviur
заднего фронта градиентных импульсов-остаточного градиента (goc). Оказалось, что градиентный импульс вызывает локальное изменение градиента пол лабораторного матнита, которое вследствие гистерезиса запаздывает за изменением пол , подаваемого на исследуемый образец градиентного импульса. Остаточный градиент накладываетс на градиент пол лабораторного магнита, что .приводит к иеоднородному уширению линии поглощени ЯМР и к неидентичности конфигурации градиента магнитного пол в указанных интервалах. Таким образом, основной причиной подавлени вл етс отклонение реальной формы градиентного импульса от пр моугольной- зат гивание заднего ф,ронта.
Цель предлагаемого- изобретени - устранение причин аномального подавлени и получение возможности непосредственного измерени диффузии быстрорелаксирующих адсорбированных молекул.
Но предлагаемому способу исследуемый образец подвергают воздействию дополнительного пр моугольнОГО импульса линейного градиента магнлтного пол , который включаетс перед им.пульсом, причем параметры доиолнительного импульса идентичны с параметрами двух последующих градиентных импульсов, а временной интервал между моментом включени дополнительного импульса и 90 -ного .импульса равен интервалу между моменто.м Bicuoчени иервого градиентного импульса и импульсом и, кроме того, после каждого пр моугольного градиентного импульса включаетс градиентный импульс обратной пол рности с формой, соответствующей форме зат гивани задних фронтов пр моугольных градиентных импульсов .
На фиг. 1 изображена схема расположени градиентных Р4-импульсов по предлагаемому способу; на фиг. 2 - график, иллюстрирующий эффективность, достигнутую олагодар предлагаемо.му спосооу.
На фиг. 1 изображен дополнительный пр моугольный градиентный импульс 1, 9и-ный Р4-Импульс 2, первый пр моугольный градиентный импульс 3, ibU -HbUi Н4импульс 4, второй пр моугольный градиентный имлульс 5, сигнал-эхо 6, градиентные .импульсы компенсации 7, 8 и 9. Дополнительный пр моугольный градиентный импульс симметрирует градиент магнитного пол в интервалах 90 -180° и , а имиульсы компенсации устран ют причины неоднородного ущирени линии поглощен .и ЯМР и исключают эффект накоплени градиента магнитного пол при малых А, обусловленный зат гиванием задних фронтов пр моугольных градиентных «мпульсов . Включение только импульсов компенсации не позвол ет полностью исключить эффект -подавлени .
Предлагаемый способ испытан при контрольных из.мерен.и х диффузии чистых жидкостей с известными коэффициентами диффузии (вода, бутиловый спирт, глицерин ). Действительно, дл кривой, полученной известным способом (фиг. 2, поз. 10), при ,5 мсек наблюдаетс аномальное лодагзлспис эха, которое закл очаетс в отклонении зависимости амплитуды эха от
Д, построенной в полулогарифмическом масштабе от линейной. В то же врем этого не наблюдаетс дл . кривой, полученной предлагаемым способом (фиг. 2, поз. 11). Предлагаемый способ использован дл
измерени эффективного коэффициента аФФ молекул воды, адсорбированной на белке - бычьем сывороточном альбу.м.ине в количестве 0,22 г на I г белка. Использование нового способа позволило
впервые непосредственно измерить . Величина при установлена равНой 2,4-10 с энергией активации диффузии, равной 6,5 ккал/моль, дл диапазона температур 20-50°С.
Измерени проводились следующим образом . Устанавливалась величина А и измер лась зависимость R от (б) .при А const. Из наклона линейной зависи.мости InR от (6g)2 с помощью приведенного ниже выражени определ лась величина эфф
/ - ехр -( ( - Т ) А
эфф
где 7 - гиромагн.итное отнощевие;
и - длительность градиентных импульсов;
g - их а.мплитуда. Использование предлагаемого способа
позвол ет непосредственно измер ть диффузию адсорбированных молекул .при низких уровн х адсорбции, что ранее было .невозможно вследствие аномального недиффузионного подавлени эха.
Предлагаемый способ полезен также дл измерени диффузии молекул жидкостей, имеющих короткие .времена дерной релаксации и дл .исследовани ограниченной диффузии. Последнее обсто тельство св зано с тем, что этот способ позвол ет у.меньщить врем наблюдени за диффундирующими молекулами.
Спо.соб разработан и испытан .арименительно к .исследованию диффузии молекул
воды, адсорбированной на различных биологических матрицах, однако может быть использован и в других отрасл х народного хоз йства. Например, .в промыщленности химического катализа, дл исследовани
активности катализаторов, .в нефт ной промышленности , в промыщленности, производ щей молекул рные сита, и т. д.
Эффективность предлагаемого способа определ етс его новизной. Способ позвол ет проводить измерени за 10-15 мин,
объект исследйвани может иметь произвольную геометрическую форму.
Claims (3)
1.D. Е. Woessner, J. Chem. Phys., 1961, 34, 2057.
2.J. Karger, W. Heink, Z. Exp. Techn Phys, 1971, 19, 453.
3. E. O. Stejskal, J. E. Tanner, J. Chem. Phys, 1965, 42, 288.
W
.s
.6
R
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU762391684A SU649996A1 (ru) | 1976-08-02 | 1976-08-02 | Способ измерени диффузии адсорбированных молекул жидкостей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU762391684A SU649996A1 (ru) | 1976-08-02 | 1976-08-02 | Способ измерени диффузии адсорбированных молекул жидкостей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU649996A1 true SU649996A1 (ru) | 1979-02-28 |
Family
ID=20672450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU762391684A SU649996A1 (ru) | 1976-08-02 | 1976-08-02 | Способ измерени диффузии адсорбированных молекул жидкостей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU649996A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2377609C2 (ru) * | 2004-06-04 | 2009-12-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Бв | Способ и устройство для использования ядерно-магнитных резонансных измерений с градиентами импульсного поля для определения характеристик флюидов в скважинном каротажном приборе для отбора проб флюидов |
-
1976
- 1976-08-02 SU SU762391684A patent/SU649996A1/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2377609C2 (ru) * | 2004-06-04 | 2009-12-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Бв | Способ и устройство для использования ядерно-магнитных резонансных измерений с градиентами импульсного поля для определения характеристик флюидов в скважинном каротажном приборе для отбора проб флюидов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Allerhand et al. | Spin—Echo NMR studies of chemical exchange. I. Some general aspects | |
| Stilbs | Fourier transform pulsed-gradient spin-echo studies of molecular diffusion | |
| Garroway | Velocity measurements in flowing fluids by MNR | |
| Giraudeau et al. | Optimizing water suppression for quantitative NMR-based metabolomics: a tutorial review | |
| De Graaf et al. | Adiabatic rf pulses: Applications to in vivo NMR | |
| Yesinowski et al. | Detection of 14N and 35Cl in cocaine base and hydrochloride using NQR, NMR, and SQUID techniques | |
| Michaeli et al. | Transverse relaxation in the rotating frame induced by chemical exchange | |
| Zax et al. | Study of anisotropic diffusion of oriented molecules by multiple quantum spin echoes | |
| Damberg et al. | Accurate measurement of translational diffusion coefficients: a practical method to account for nonlinear gradients | |
| Siegel et al. | Application of multiple-pulse experiments to characterize broad NMR chemical-shift powder patterns from spin-1/2 nuclei in the solid state | |
| German et al. | Stability of aqueous foams: Analysis using magnetic resonance imaging | |
| Fukuzaki et al. | Comparison of water relaxation time in serum albumin solution using nuclear magnetic resonance and time domain reflectometry | |
| Callaghan et al. | Nuclear spins in the Earth’s magnetic field | |
| EP2799849B1 (en) | Nmr imaging device and nmr imaging method | |
| WO1990006524A1 (en) | Magnetic resonance signal acquisition methods | |
| Luyten et al. | 1H NMR relaxation measurements of human tissues in situ by spatially resolved spectroscopy | |
| SU649996A1 (ru) | Способ измерени диффузии адсорбированных молекул жидкостей | |
| Norwood | Magnetic field gradients in NMR: friend or foe? | |
| Lasič et al. | Spectral characterization of diffusion with chemical shift resolution: highly concentrated water-in-oil emulsion | |
| Eska et al. | Spin echo experiments in superfluid 3He | |
| Bradley et al. | Simplifying DOSY spectra with selective TOCSY edited preparation | |
| Roell et al. | Magnetization transfer attenuates metabolite signals in tumorous and contralateral animal brain: in vivo observations by proton NMR spectroscopy | |
| Roberts et al. | Adducts of ethylmercury phosphate with amino acids studied by indirect detection of 199Hg NMR | |
| Coveney et al. | NMR studies of electrophoretic mobility in surfactant systems | |
| Rama et al. | Neon isotope fractionation during transient permeation |