2.3 Объекты исследования

В качестве объектов исследования использовались сухая желатина природного происхождения и водная суспензия кристаллов AgBr промышленного производства. Оба объекта были любезно предоставлены зам. директором Химического института им.А.М. Бутлерова КФУ доктором химических наук Ю.Г. Штырлиным.

В качестве растворителя для желатины была использована бидистиллированная вода. Концентрация кристаллов AgBr в водной суспензии определялась при помощи методов ЯМР, а именно по уменьшению амплитуды сигнала протонов воды в образце суспензии по сравнению с образцом чистой воды той же массы. Концентрация AgBr в суспензии составила 10%вес. В таблице 1 представлены некоторые характеристики кристаллов AgBr.

Таблица 1. Характеристики кристаллов AgBr.

Плотность ρ, г/см3	Растворимость в воде при 200С, г/100 мл	Магнитная восприимчивость χ
6,47	10-5	-7,3*10-5

2.4 Приготовление образцов

Образцы готовились в стеклянных ампулах, после чего помещались в ЯМР пробирки. Концентрация контролировалась путем взвешивания на весах исходных компонент.

Растворение желатины проводилось при температуре 350 К и регулярном перемешивании (ν = 1000 об/мин) до образования прозрачного раствора. Исходно из предварительно набухшей в воде в течение суток желатины готовился 10% вес раствор, затем из него путем разбавления бидистиллированной водой или раствором AgBr получались необходимые концентрации желатины и AgBr. В образцы желатины для предотвращения бактериального разложения добавлялся 0, 01% антисептика NaN₃.

Перед каждым циклом измерений образцы нагревались до 350 К и перемешивались (ν = 1000 об/мин), затем выдерживались при температуре измерений в течении 30 мин. Измерения релаксационных характеристик проводились при температурах 296 К и 313 К. Диффузионные затухания были получены при температуре 292 К.

2.5 Характеристики используемой аппаратуры

Эксперименты по измерению времен ядерной магнитной релаксации при температуре 313 К проводились на ЯМР-анализаторе «Хроматэк-Протон 20М», произведенном ЗАО СКБ «Хроматэк» (г. Йошкар-Ола,Россия), с резонансной частотой для протонов 20 МГц.

Для измерения времен T1 спин-решеточной релаксации использовалась импульсная последовательность 90⁰ – (τ₁ – 90⁰_x - τ_a – acq – 90⁰_-x)_n , τ_a = 10 мкс. Полученные кривые восстановления продольной намагниченности удовлетворительно описывались простой моноэкспоненциальной функцией, что обеспечивало возможность достаточно точного (ошибка менее 5%) определения значений времен спин-решеточной релаксации для всех исследованных систем.

Для измерения времен T2 спин-спиновой релаксации использовалась многоимпульсная последовательность Карра Парселла (см ).

Измерения времен ядерной магнитной релаксации при температуре 296 К производились на релаксометре, собранном на Кафедре физики молекулярных систем, с резонансной частотой для протонов ν =19,08 МГц. Длительность 90-градусого радиочастотного импульса составляла 2,1 мкс, временем парализации τ_а =13 мкс, неоднородность магнитного поля 0,01 Гс/см.

Для измерения времен T1 спин-решеточной релаксации использовался нуль метод (см). Времена T2 спин-спиновой релаксации измерялись многоимпульсной последовательностью Карра Парселла.

Измерения по самодиффузии были проведены на цифровом ЯМР спектрометре “AVANCE 400 III TM” (Bruker), оптимизированном для твердого тела, самодиффузии и микротомографии.

Некоторые характеристики спектрометров AVANCE™:

• длительность 90 импульса (400 МГц) ~7,2 мкс

• время нарастания/спада РЧ импульсов <0,1мкс

• время «парализации» приемного тракта ~4,5 мкс

• количество накоплений произвольное

• диапазон рабочих температур 233 –353 К

Спектрометр Bruker AVANCE™ 400 для измерения КСД макромолекул методом ЯМР с ИГМП оснащался приставкой серии Diff 50 Bruker со следующими техническими характеристиками:

• максимальная величина ИГМП 30Тл м–1

• длительность ИГМП не более 50 мс

• диаметр образца 5 мм

Температура измерения составила 292 К. Для получения диффузионных затуханий использовалась последовательность стимулированного эха (см ) для образцов чистой желатины и тринадцатиимпульсная последовательность для образцов, содержащих кристаллы AgBr.