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核磁共振波譜儀的原理和適用范圍說明
閱讀：2858 發布時間：2020-7-27
核磁共振波譜儀廣泛應用于物理學、化學、生物、藥學、醫學、農業、環境、礦業、材料學等學科，是對各種有機和無機物的成分、結構進行定性分析的強有力的工具之一，亦可進行定量分析。目前核磁共振與紅外、質譜儀等其他儀器配合，已鑒定了十幾萬種化合物。
核磁共振波譜儀原理：
核磁共振譜來源于原子核能級間的躍遷。只有置于強磁場中的某些原子核才會發生能級分裂，當吸收的輻射能量與核能級差相等時，就發生能級躍遷而產生核磁共振信號。
用一定頻率的電磁波對樣品進行照射，可使特定化學結構環境中的原子核實現共振躍遷，在照射掃描中記錄發生共振時的信號位置和強度，就得到核磁共振譜。核磁共振譜上的共振信號位置反映樣品分子的局部結構（如官能團，分子構象等），信號強度則往往與有關原子核在樣品中存在的量有關。
核磁共振波譜儀適用范圍：
1、測定對象元素
NMR波譜按照測定對象分類可分為：1H-NMR譜（測定對象為氫原子核）、13C-NMR譜及氟譜、磷譜、氮譜等。
根據譜圖確定出化合物中不同元素的特征結構。有機化合物、高分子材料都主要由碳氫組成，所以在材料結構與性能研究中，以1H譜和13C譜應用廣泛。
2、可測試的性能
除了運用在醫學成像檢查方面，在分析化學和有機分子的結構研究及材料表征中運用多。
3、有機化合物結構鑒定
一般根據化學位移鑒定基團；由耦合分裂峰數、偶合常數確定基團聯結關系；根據各H峰積分面積定出各基團質子比。核磁共振譜可用于化學動力學方面的研究，如分子內旋轉，化學交換等，因為它們都影響核外化學環境的狀況，從而譜圖上都應有所反映。
4、高分子材料的NMR成像技術
核磁共振成像技術已成功地用來探測材料內部的缺陷或損傷，研究擠塑或發泡材料，粘合劑作用，孔狀材料中孔徑分布等。可以被用來改進加工條件，提高制品的質量。
5、多組分材料分析
材料的組分比較多時，每種組分的 NMR 參數獨立存在，研究聚合物之間的相容性，兩個聚合物之間的相同性良好時，共混物的馳豫時間應為相同的，但相容性比較差時，則不同，利用固體 NMR 技術測定聚合物共混物的馳豫時間，判定其相容性，了解材料的結構穩定性及性能優異性。
此外，在研究聚合物還用于研究聚合反應機理、高聚物序列結構、未知高分子的定性鑒別、機械及物理性能分析等等。