Analysegasser for NMR-spektroskopi
Kjernespinnresonansspektroskopi, forkortet NMR-spektroskopi, gjør det mulig å bestemme strukturer og dynamikk i molekyler. Metoden brukes til forskning og kvalitetssikring innen kjemi, biokjemi og materialforskning. For å oppnå høy presisjon i laboratoriemålinger er det avgjørende å bruke et så rent driftsgass som mulig.
Bruk av NMR-spektroskopi
NMR-spektroskopi er en analytisk metode som er basert på magnetisk kjernespinnresonans. NMR står for Nuclear Magnetic Resonance, som oversatt betyr kjernespinnresonans. Forutsetningen for prosessen er atomkjerner som orienterer seg i et magnetfelt. Denne tilsynelatende rotasjonen kalles kjernespinn og forårsaker en endring i atomers energitilstand. Måling av dette kjernespinsignalet gjør det mulig å kartlegge molekylers struktur og dynamikk. Bestemmelse av protoner med 1H-NMR-spektroskopi er den mest brukte målemetoden. Prosessen gjør det også mulig å måle et stort antall isotoper med magnetisk moment, for eksempel karbon-13, nitrogen-15, fluor-19, fosfor-31 eller tinn-119.
Forløpet av NMR-spektroskopi
Prøven plasseres i et tynnvegget glassrør i det sterke statiske magnetfeltet til NMR-apparatet. Magnetfeltet retter opp de magnetiske momentene til atomkjernene. Deretter påføres et høyfrekvent vekslende felt for å stimulere kjernespinnet. Frekvensen til vekselstrømfeltet må samsvare med resonansfrekvensen til atomkjernene som skal undersøkes. Den energiske tilstanden til de stimulerte kjernespinnene er høyere enn deres grunnleggende tilstand. Når kjernespinnene i vekselstrømfeltet går tilbake til sin opprinnelige tilstand, frigjøres energi i form av elektromagnetiske bølger. Denne prosessen kalles relaksasjon.
En spole måler den frigjorte energien når den returnerer til grunnleggende tilstand. Derfra opprettes det elektriske signalet for fri induksjonsforfall (FID-signal) og konverteres til et spektrum ved hjelp av Fourier-transformasjon. Ikke alle kjerner av samme atom i et molekyl har samme resonansfrekvens. Det elektroniske miljøet i molekylet og vekselvirkningene med andre atomer fører til såkalte kjemiske forskyvninger og koblinger. Som følge av dette forskyves signalene i spektrumet med noen ppm. Ved hjelp av disse effektene kan man gjenkjenne enkelte substituenter og funksjonelle grupper. Arealet under signalet korrelerer med antallet av dem.
Anvendelsesområder for NMR-spektroskopi
NMR-metoden brukes i ulike områder innen kjemi, biologi og medisin. I organisk kjemi spiller metoden en viktig rolle i å avklare molekylstrukturen og identifisere kjemiske forbindelser. Biokjemien bruker metoden til å bestemme struktur, bevegelighet og bindingspartnere for makromolekyler som proteiner, lipider og nukleinsyrer. Ved hjelp av denne mangesidige analysemetoden karakteriseres nye uorganiske og organiske materialer, legemidler og katalysatorer.
I tillegg muliggjør NMR-metoden analyse av metabolsk prosesser i levende celler og vev. For dette formålet spores konsentrasjonen og strømmen av biomarkører. Denne metoden er også nyttig ved diagnostisering eller behandling av sykdommer. Faststoff-NMR-spektroskopi brukes i laboratorier til å karakterisere strukturer på molekylært nivå. Prosessen brukes til å analysere bindingsforhold i faststoffer og dermed til utvikling av nye materialer.
Det riktige driftsgassen og bærergassen for NMR-spektroskopi
Ved NMR-spektroskopi må magnetene kjøles kraftig ned. De består av superledende materialer som bare har null motstand ved svært lave temperaturer. I denne tilstanden kan de superledende magnetene generere svært høye magnetfelt. Disse er nødvendige for å stimulere og detektere kjernespinnresonansen. Kjølingen skjer med flytende helium som driftsgass, som har en temperatur på -269 °C. Helium er dermed det kraftigste flytende kjølemediet.
I tillegg til driftsgassen He LGC er det behov for andre gasser i NMR-spektroskopi. Avhengig av prøvens og måleinstrumentets tilstand, brukes forskjellige gasser.
Bruk | Gass | Produkt |
| Driftgass | He | He LGC |
| N2 | N2 flytende |
Levering av gasser til NMR-spektroskopi
Air Liquide tilbyr spesielle heliumbeholdere for transport og lagring av He LCG. Beholderne er stabile, men likevel ekstremt lette og ikke-magnetiske. Standardutførelsen med svingningsdemper, transport-, sikkerhets- og avstengningsventil, manometer og håndring gjør det enkelt å håndtere He LCG.
Avhengig av utførelsen av NMR-spektrometeret ditt, er det leveringsstørrelser fra 30 til 500 l tilgjengelig. For transport av flytende helium direkte til tilkoblingen til NMR-spektrometeret ditt, tilbyr vi passende overføringsledninger. Takket være modulprinsippet får du en sikker og kostnadseffektiv løsning for rørsystemet ditt.
Service for NMR-spektroskopi
For bruk av He LCG står en omfattende service med alle nødvendige servicenivåer til din disposisjon. Vi muliggjør behovsbasert levering i henhold til dine individuelle krav. I tillegg til levering av kryobeholdere får du optimal rådgivning fra våre spesialister. Trenger du hjelp med forsyningen av He LGC eller med utformingen av overføringsrørene?
Kontakt oss via kontaktformularet ved siden av. Våre spesialutdannede servicemedarbeidere står gjerne til rådighet for dine spørsmål.