Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет»

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ

Специальность: 010701.65 – «Физика»

«Физика полимеров»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

(Дипломная работа)

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ЯМР ВЛИЯНИЯ СОЛИ AgBr НА СТРУКТУРНО-ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ И ГЕЛЕЙ ЖЕЛАТИНЫ

Работа завершена:

"___"_________ 201_ г. ________________ (Ю.А. Фатрахманова)

Работа допущена к защите:

Научный руководитель

д.ф.-м.н, профессор

"___"_________ 201_ г. ____________________ (В. Д. Скирда)

Заведующий специализацией

д.ф.-м.н, профессор

"___"_________ 201_ г. ____________________ (В. Д. Скирда)

Казань – 2012

содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….…............4

Глава 1. Литературный обзор ………………………………….….......6

1.1 ………………………….…….………..6

1.2 Постановка задач …………………………………..…..…

Глава 2. Объекты и методы исследований, Экспериментальные установки…...…………….…

2.1 Метод ядерной магнитной релаксации………....……...………

2.1.1 Явление ядерного магнитного резонанса……...

2.1.2 Времена релаксации …..….

2.1.3 Методики измерения времен релаксации …………..

2.1.3а Измерение спин-решеточной релаксации………

2.1.3б Измерение спин-спиновой релаксации……….

2.2 Методы исследования самодиффузии …………………….......

2.2.1 Основы самодиффузии…………………………..

2.2.2 Методики измерения коэффициентов самодиффузии с использованием ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля……………………………………………………………

2.3 Объекты исследования ………...........….….

2.4 Приготовление образцов………………………..

2.5 Характеристики используемой аппаратуры…………...………

Глава 3. Исследование ямр релаксации в системах, содержащих раствор желатины и раствор AgBr .....

3.1 Введение. ………….…………………………….....

3.2 Изучение зависимости времен релаксации протонов воды в растворе AgBr от концентрации соли...............................................

3.3 Изучение зависимости времен релаксации протонов воды в смеси раствор желатины + раствор AgBr от концентрации соли………………………………………………....

3.4 Изучение зависимости времен релаксации протонов воды в геле, содержащем молекулы желатины и кристаллы AgBr, от концентрации соли …………………................

Глава 4. Исследование диффузионных затуханий в системах, содержащих раствор желатины и раствор AgBr …………………………………………..….……

4.1 Введение………………

4.2 Обсуждение общего вида диффузионных затуханий, исследуемых систем ………………………………..

4.3 Исследование вида диффузионных затуханий при разных временах диффузии ………………………………..

4.3.1 Анализ поведения коэффициентов самодиффузии …..

4.3.2 Анализ населенностей …………………………………

4.4 Исследование времен спин-спиновой релаксации молекул золь и гель фракции желатина в присутствии и отсутствии кристаллов AgBr………………………………………………………..

результаты и Выводы…………..…...…..……..……………...……..

Литература………………..……..…………..……..…………..…….…..

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день внимание к биополимерам таким как желатина всё возрастает. Одна из причин этого заключается в легкости её получения по сравнению с синтетическими полимерами, а так же в её экологической безопасности.

Желатина представляет собой продукт денатурации молекул коллагена, получаемых из белковой части волокон соединительной ткани животных. При его охлаждении ниже температуры гелеобразования разрушенные в процессе денатурации тройные спирали частично восстанавливаются и желатина переходит в гелеобразное состояние.

Гели желатины находят широкое применение в области медицины, пищевой промышленности, производства кинофотоматериалов и т.д.

Актуальность использования желатины в области фотографии в век цифровых технологий на первый взгляд не очевидна. Однако, не смотря на повсеместное применение цифровых фотоаппаратов в быту, в тех областях, где получение фотографий высокого качества является принципиально важной задачей, используется традиционная процедура регистрации изображений на пленках. В этом случае полученные снимки обладают более высокой разрешающей способностью, чувствительностью и достоверностью. Среди областей, для которых эти характеристики являются ключевыми - медицинские рентгенографические исследования, космос и авиация, где необходимы высококачественная съемка поверхности Земли и регистрация летающих объектов, машиностроительная отрасль и т.д.

На данный момент качество фоторегистрирующих материалов, производимых в России, является не достаточно высоким и поэтому они не могут составить конкуренцию на мировом рынке кинофотоматериалов. Для поднятия качества выпускаемых фотоматериалов необходимо внедрение новых технологий приготовления фотопленок. В связи с этим представляет большой интерес изучение физико-химических характеристик используемой для их приготовления светочувствительной эмульсии галогенидов серебра в желатине. В настоящей работе представлено сравнительное исследование структурно-динамических свойств молекул растворов и гелей желатины в условиях присутствия и отсутствия кристаллов бромида серебра. В качестве метода исследования используется метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР), поскольку изучение характеристик системы, получаемых данным методом, позволяет получить обширную информацию о молекулярном движении и структуре, как всего исследуемого объекта, так и отдельных его компонент.