Kapitel 2 Carbon Black - bei DuEPublico - an der Universität ...
Kapitel 2 Carbon Black - bei DuEPublico - an der Universität ...
Kapitel 2 Carbon Black - bei DuEPublico - an der Universität ...
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
44<br />
<strong>Kapitel</strong> 4<br />
bilden. Die durch die Polarisierung zusätzlich auftretende direkte Kopplung zwischen<br />
<strong>bei</strong>den Spins ist vernachlässigbar klein, wohingegen eine indirekte Kopplung zu<br />
verstärkten Relaxationseffekten führen k<strong>an</strong>n. Da sich <strong>bei</strong>de Spins im 1 S0 Zust<strong>an</strong>d<br />
befinden, ist diese Kopplung hauptsächlich skalar und <strong>der</strong> Relaxationsmech<strong>an</strong>ismus<br />
entspricht daher dem zwischen zwei ungleichen Kernen. Dieser Relaxationsmech<strong>an</strong>ismus<br />
k<strong>an</strong>n <strong>bei</strong> Gasen mit großer molarer Masse, wie z. B. Xenon, sogar zu stärkeren<br />
Relaxationseffekten führen als die dipolare Kopplung. [54]<br />
4.1.3.3 Anisotropie <strong>der</strong> chemischen Verschiebung<br />
Eine zusätzliche Relaxation tritt auf, wenn <strong>der</strong> Abschirmungstensor σ v in Gleichung 4.1-8<br />
nicht symmetrisch ist und durch isotrope Bewegungen nicht ausgemittelt werden k<strong>an</strong>n.<br />
Dies ist insbeson<strong>der</strong>e <strong>bei</strong> Kernen im Festkörper zu beobachten. In einem monoatomaren<br />
Gas, wie z. B. Xenon, sind im freien Zust<strong>an</strong>d die Komponenten des Abschirmungstensors<br />
parallel (σII) und senkrecht (σ^) zum externen Magnetfeld, aufgrund <strong>der</strong> sphärischen<br />
Elektronenhülle, gleich groß. Im adsorbierten Zust<strong>an</strong>d können die Wechselwirkungen mit<br />
den Atomen <strong>der</strong> Festkörperoberfläche zu einer Polarisierung und „Verformung“ <strong>der</strong><br />
Elektronenhülle und somit zu ungleichen Abschirmungstensorkomponenten führen.<br />
Dieser Anisotropieeffekt hat Auswirkungen auf die chemische Verschiebung <strong>der</strong> Kerne<br />
und wird daher mit Chemical Shift Anisotropie (CSA) bezeichnet. Die Beiträge zu den<br />
longitudinalen- und tr<strong>an</strong>sversalen Relaxationsraten sind in den Gleichungen 4.1-16 und<br />
4.1-17 mathematisch dargestellt. [53,55]<br />
1 2<br />
2 2 2 1<br />
= ( σII<br />
− σ ⊥ ) γ B0<br />
τc<br />
(4.1-16)<br />
2 2 2<br />
T 15<br />
1+<br />
γ B τ<br />
1<br />
1<br />
T<br />
2<br />
⎛ 3<br />
⎜<br />
⎝ 2<br />
( ) ⎟ 2 2 2<br />
σ − σ γ B τ ⎜ +<br />
0<br />
c<br />
1 1<br />
2 2 1+<br />
γ B<br />
= II ⊥ 0 c<br />
2 2<br />
2 15<br />
0 τc<br />
⎞<br />
⎠<br />
(4.1-17)<br />
Die magnetische Suszeptibilität einiges Stoffes ist ebenfalls <strong>bei</strong> <strong>der</strong> CSA von Bedeutung.<br />
Bei diamagnetischen wird <strong>der</strong> Betrag des Abschirmungstensors erhöht und <strong>bei</strong><br />
paramagnetischen erniedrigt. Der Einfluss auf die chemische Verschiebung im System<br />
Xenon/<strong>Carbon</strong> <strong>Black</strong> wird im <strong>Kapitel</strong> 4.3-9 ausführlich beh<strong>an</strong>delt.
Change language