Espectro de RMN del nitrato de monio. Crédito:Galina Kupriyanova
Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencias Físicas y Matemáticas y Tecnologías de la Información de la Universidad Federal Báltica Immanuel Kant (BFU), junto con sus colegas de la Universidad Técnica de Gebze, utilizó resonancia magnética nuclear para detectar líquidos que contienen nitrógeno tóxicos e inflamables. El estudio fue publicado en Física química .
La resonancia magnética nuclear (RMN) es el efecto de la absorción o emisión de energía por una sustancia que contiene núcleos con espín distinto de cero en su campo magnético externo. El conjunto de líneas de resonancia es individual para cada sustancia y se utiliza para la identificación. Cuanto más fuerte sea el campo magnético, cuanta más información puedan determinar los investigadores sobre la estructura de la sustancia. Las señales de RMN más intensas se observan en núcleos de hidrógeno.
Los físicos sugirieron un nuevo método para detectar explosivos y líquidos tóxicos que contienen nitrógeno basado en el método de relajación de RMN en un campo magnético bajo en núcleos de nitrógeno. 14 N. También desarrollaron un protocolo de medidas que se puede utilizar en los procedimientos de control de seguridad. Según los científicos, tradicional 1 El método de H RMN no se puede utilizar en un punto de control porque el equipo es demasiado grande y caro. y el análisis lleva demasiado tiempo. El método basado en estudiar 14 Las señales de relajación de N RMN (relaxometría de RMN) proporcionan un enfoque técnico diferente que reduce los costos de instalación y operación y acelera los procesos analíticos. Otra ventaja del enfoque sugerido es el análisis de 14 Señales de relajación de N NMR que no dependen de la interacción intermolecular y dependen solo ligeramente de la concentración de la sustancia.
En su trabajo, los científicos midieron el 14 Tiempos de relajación de N NMR en líquidos. Analizaron tres grupos de sustancias que contienen nitrógeno:líquidos explosivos e inflamables, compuestos con un grupo nitrato (nitrógeno unido con tres átomos de oxígeno); y sustancias tóxicas con un átomo de nitrógeno no unido al oxígeno. Como resultado, los científicos descubrieron una gama de valores de tiempo de relajación típicos de explosivos y sustancias tóxicas. Este rango se puede utilizar para su identificación.
"En este trabajo demostramos que 14 La N NMR es un método eficaz para detectar grandes cantidades de sustancias peligrosas que contienen nitrógeno. Resolvimos una serie de problemas técnicos asociados con la baja frecuencia de resonancia y las bandas de amplio espectro de RMN. También logramos detectar con éxito 14 Señales de N NMR de diferentes sustancias a base de nitrógeno y obtención de parámetros de relajación de la señal. La mayoría de líquidos tóxicos e inflamables medidos en nuestro trabajo se caracterizan por breves tiempos de relajación. Así es como se pueden separar de otros materiales relativamente seguros. Una ventaja importante del método de relaxometría de RMN sugerido es el poco tiempo necesario para detectar sustancias peligrosas, "dice la profesora Galina Kupriyanova, el autor del estudio, y doctor en física y matemáticas.
Según los investigadores, Los modernos dispositivos portátiles de relaxometría de RMN son lo suficientemente precisos como para detectar sustancias peligrosas en los puestos de control.