應用(yong)實例

過渡金屬和超精細分裂

本(ben)實驗旨在(zai)(zai)分析影響(xiang)到(dao)ESR波譜(pu)線(xian)型和(he)線(xian)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)多種現象。探(tan)究黏性對TEMPOL波譜(pu)的(de)(de)影響(xiang)。這是測定旋(xuan)(xuan)轉相關時間的(de)(de)直接應(ying)用(yong)。分析溶劑對線(xian)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)影響(xiang)，以及分子氧(yang)的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)，如何為電(dian)子提供有(you)效(xiao)的(de)(de)弛豫途徑。分析濃度對線(xian)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)影響(xiang)，介紹(shao)自旋(xuan)(xuan)-自旋(xuan)(xuan)交換概念。

介紹(shao)自旋標記概念。

動力(li)學??

向學生介(jie)紹(shao)如何(he)使用ESR來(lai)監測(ce)反(fan)應。

這(zhe)項實驗使用了穩(wen)定的氮(dan)氧(yang)(yang)自由(you)基(ji)——TEMPOL（2,2,6,6-四(si)甲基(ji)哌啶氮(dan)氧(yang)(yang)-4氧(yang)(yang)基(ji)）——來(lai)測定果汁的抗氧(yang)(yang)化性。

microESR的(de)(de)交互式采(cai)集(ji)軟(ruan)件，允許學生進行動力(li)學實(shi)驗。學生可以(yi)設定每(mei)次(ci)測(ce)定的(de)(de)掃描(miao)次(ci)數、測(ce)定次(ci)數和測(ce)定間(jian)隔時間(jian)。波譜(pu)儀將在每(mei)次(ci)掃描(miao)后顯示測(ce)得的(de)(de)波譜(pu)。然后，利用microESR處理(li)和分析軟(ruan)件，進一步(bu)分析ESR波譜(pu)儀采(cai)集(ji)到的(de)(de)數據。

所(suo)有(you)數(shu)據(ju)均保存為.csv文件，以便載(zai)入任何數(shu)據(ju)表程(cheng)序，進行數(shu)據(ju)處理。

實驗在水中(zhong)進(jin)行，因此，學(xue)生(sheng)實驗可以(yi)使用放(fang)置在5mm石英管內(nei)的熔(rong)點毛細管。5mm石英管可以(yi)重復使用多次。

ESR譜(pu)圖的線(xian)型(xing)和線(xian)寬

本實驗旨在分析影響到ESR波譜線(xian)型和線(xian)寬的多種現象。

探究黏性對TEMPOL波譜的影響。這是測定旋轉相關時間的直接應用。

分(fen)析溶(rong)劑對線(xian)寬的影響(xiang)，以及(ji)分(fen)子(zi)氧的存在，如(ru)何為(wei)電子(zi)提(ti)供有效的弛豫途徑。

分析濃(nong)度對(dui)線寬的(de)影(ying)響，介紹自旋-自旋交換(huan)概念。

介紹自旋標(biao)記概念。

自旋(xuan)捕捉劑和自旋(xuan)加合(he)物

利用ESR測定濃(nong)度

學生使用ESR來測定過(guo)渡金屬配合物的(de)濃度

這項實驗非(fei)常適(shi)用(yong)于分析(xi)化學，特別是(shi)較(jiao)之于諸如UV/VIS、滴定法和(he)重量分析(xi)法等(deng)其他測定濃度的方法。

這(zhe)項實驗要求(qiu)學生繪(hui)制校正曲線。

借助(zhu)microESR的處理(li)和分析軟件，學生可(ke)以比較測定濃度所采用的峰峰信號強度和二重積分值。哪種(zhong)方法更(geng)為精(jing)確(que)？

進(jin)行定量ESR測定時，樣品(pin)旋轉方(fang)向和取(qu)向起到了重要(yao)作用。盡管(guan)這項(xiang)實驗所分析的樣品(pin)是液(ye)體(ti)，仍要(yao)求學生分別使用放置在(zai)5mm石(shi)英(ying)管(guan)內(nei)的硼硅酸(suan)鹽(yan)毛細管(guan)、和2mm石(shi)英(ying)管(guan)進(jin)行測量，并比較測定結果。

電子密度

ESR是用于(yu)理解電(dian)(dian)子(zi)密度(du)的工具，電(dian)(dian)子(zi)密度(du)是一(yi)個非直觀概念。

學(xue)生將(jiang)制取(qu)多(duo)種半(ban)醌自(zi)(zi)由基陰離子，并分(fen)析其各自(zi)(zi)的(de)ESR波譜。學(xue)生還將(jiang)分(fen)析穩(wen)定的(de)氮(dan)氧自(zi)(zi)由基TEMPOL的(de)ESR波譜。

盡管所(suo)有化(hua)合(he)物(wu)都是(shi)環狀化(hua)合(he)物(wu)，但(dan)是(shi)，氮(dan)氧化(hua)物(wu)的(de)未成對電子局域在氧原子和(he)氮(dan)原子上；而半醌自由(you)基陰離

子(zi)則具備一個離域π電子(zi)。在半醌自(zi)由(you)基陰離子(zi)中觀察到的質子(zi)超精細分裂，表(biao)明了未(wei)成(cheng)對電子(zi)所在的位(wei)置。

雖然TEMPOL環上有2個等價質子，但(dan)我們并未觀察到它們發(fa)生任何超精細分裂。