Способ определения изотопнойконцентрации азота по спектрамядерного магнитного резонанса

 

СПОСОБ ОПРЁДЕЛЕНШ! ИЗОТОПНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АЗОТА ПО CffiKlfPAM ЯДЕРНОГО МАГЙИТ'йЬГО РЕЗОНАНСА (ЯМР) протонов из отношений ак1плитуд линий мультиплйтов if'etepdj^t'^^re 1еМн'^&А»^ нового расщеййений в спектрах 'ЯМ!" протонов ИОНОЙ NH^* , образующихся при растворении солей аммония в водном растворе ки(СГлоты с учетом различия ^ . в ширинах линий дублета ^^'Ш^* и три-^ плета '^Ш^* , отличающийся.тем, что, с целью пьв1шения точности измерений, в раствор добавляют ' соль CuSb^ -SHjjO , причем содержание кислоты в воде выбирают в пределах

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

1 (5}) 3 С 01 N 27/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗО7БРЕТЕЙИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2570218/18-25 ...: .. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОТОП(22) 12.01 ° 78 . . НОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АЗОТА ПО ClEKTPAM (46) 23.06.81. Бюл. }l 23, . ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (ЯМР) (72) А.Г. Кучеряев и Е.Б. Йорга протонов из онтношенйя амплитуд линий (5 «) 539. 1 43. 43 (083. 8) . мультиплетов- гоетероядхерйбго аснаййн- снйи= (56) 1. Fujivara 8., Чапо Y., Яа8айв нового расщепления в спектрах ЯМР ша K. ",Тпе Меазагешепй of Relative . протонов ионов NH образующихся при и

:Isotope Abundance Rat).on by Nuclear растворении солей аммония в водном

Magnetic Resonance Technigues С})еш растворе кислоты с учетом. различияInstrm 2(1), 103, 1969. .:. в ширинах линий дублета" NH и три2. Browning I. Gillard R.D Ly- плета "NH, отличающийся

11 а

oris Х.R.; Reaction of Complex Compo" тем, что, с целью rioâéøåíèÿ точносunds of Cobalt Part 1X Ammonia Ехс})оп- ти измерений, в раствор добавляют

ge during the Bise i fydrolysis of . соль CuSO .5Й О, причем содержание

СЬ2огорепЬз - amminecobalt (Ш) Jon кислоты в воде выбирают в пределах

in Concentrated Agueous Ammonia".f I. (0,30 + 0,15) молей, а соли - и пре- m

Chem.. for. 0а1ноа, 1974., и а, р,373. делах (0,023 + 0,010) молей íà 1000 r (1) воды.

С".

i . . с

° °

I а мм

r )Ед

«Д а

717986

Изобретение относится к способам изотопного анализа веществ методами ядерного магнитного резонанса (ЯМР), в частности, к способай определения изотопной концентрации азота в солях 5 г аммон1«я и может быть использовано как в производстве стабильных изотопов азота, так и в их различных примене 10

Известны способы определения изотопной концентрации различных ядер по отношению интенсивностей мультиплетов в спектрах ЯМР протонов, обус ловленных гетероядерным спин-спиновым 15 взаимодействием (ГССВ) Н с соответствующим магнитным ядром 1. Способы не обладают достаточной точностью применительно к азоту.

Известен также способ определения изотопной концентрации азота по спектрам ЯМР протонов из отношения амплйтуд линий мультиплетов гетероядерного спин-спинового рйсщепления

+ в спектрах ЯМР протонов ионов ИН образующихся при растворении солей аммония в водном растворе кислоты с учетом различия в ширинах лйний дублега NH и триплета NH, f21.

«

В этом способе соль (NH«)»$0 раст» 30 воряют в 9-мольной серной кислоте и на ЯМР спектрометре Perkin-Elmer

R10 записывают спектр ЯМР Н иона

NH ; состоящий из триплета, обусловлейного ГССВ Н вЂ” И и дублета, обусловленного ГССВ Н - 0. Изме15 ряют амплитуды линий дублета и триплета и изотопную концентрацию, например, N — С, вычисляют по форму-". ле3 - . 40

С

Ь+Еа где Ъ вЂ” сумма амплитуд дублета; а - сумма амплитуд триплета; д5

f - поправочный коэффициент на разницу в ширинах линий дублета и триплета, равный отношению ширины линии триплета к ширине линии дублета и определенный из большого числа спектров, снятых на выбранном ЯМР спектрометре в течение двух лет в описанном методе равен 1,15 + 0,03.

Недостатками этого метода являют- . ся ограниченность применением соли (NH") S0 ., необходимость определять

«й поправочный коэффициент из большого числа измерений в течение,длительного периода времени и ограниченность использования, таким образом, определенного поправочного коэффициейта только с тем спектрометром, для которого он определен.

Кроме того, линии в спектрах ЯМР ."Н от растворов (NH>) SO в 9 М .серной кислоте сравнительно узкие, что ограничивает точность измерения их ширин масштабной линейной.

Цель предлагаемого изобретения— повышение точности измерений, а также расширение области применения на большее число солей.

Для этого в раствор добавляют соль CuSO« 5H О, причем содержание кислоты в воде выбирают в пределах (0,30 + 0,15) молей, а соли — в пределах (0,025 + 0,010) молей на 1000 г воды.

Способ состоит в следующем. Соль аммония растворяют в водном растворе, содержащем 0,30 + 0,15 молей/1000 г

Н»О (м) однои из кислот НС1, HNO

Н $0 и 0,025 + 0,01 м соли Си$0 5Н О. Концентрация соли аммония— близкая к насьпцению. Для такого раствора ширины лйний мультиплета имеют значение 2 Гц. На ЯМР спектрометре высокогр разрешения, например, любом отечественном спектрометре, записы1 вают спектр ЯМР Н иона NH от полученного раствора, измеряют амплитуды и ширины линий мультиплета, вычисляют сумму амплитуд триплета — а, сум.му амплитуд дублета — Ь, и средние значения ширин линий триплета — Ь, и дублета а, для этого спектра., Вычисляют изотопнун> концентрацию, например, азота — 15, по формуле, аналогичной формуле (1), которая может быть написана в виде:

С,з = (1+МИ 1 00X (2) а где d = — и f = ."определяются из

b his каждого спектра. Определенная таким образом изотопная концентрация С является результатом единичного йзмерения (наблюдения). Снимают несколько спектров и обрабатывают по известным рекомендациям.

В предлагаемом способе за счет увеличения ширин линий при введении в раствор парамагнитной добавки повышается точность измерения ширин линий дублета и триплета и таким образом

: точность .определения изотопной концентрации N и « N.

>з

717986

Техред Н.Глущенко Корректор А, Обручар

Редактор Е.Павлов

Заказ 402 Тираж 65 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ применим для растворов . всех солей аммония. В нем снимаются ;ограничения, связанные с необходимостью длителЬных измерений на каждом используемом для 5 анализа ЯМР спектрометре для определения козффициента 1 . Это отношение определяется для каждой записи спектра, производимой при проведении анализа.