Spektroskopia Molekularna - Laboratorium EPR                            2016/17

Izotropowe widma EPR rodników organicznych i kompleksów metali przejściowych

Sara Burtan, Mariola Kaźmierczak, Magdalena Matysewicz,

Natalia Migacz

I.                  ANALIZA WIDM RODNIKÓW ORGANICZNYCH

A.    Widmo rodnika DPPH

1.      Struktura i widmo EPR cząsteczki DPPH

Na Rysunku 1 zamieszczono strukturę cząsteczki DPPH (1,1-difenylo-2-pikrylohydrazyl), której to związek krystaliczny poddano pomiarom EPR. Otrzymane widmo zamieszczono na Rysunku 2.

Rysunek 1. Struktura cząsteczki DPPH

Rysunek 2. Widmo krystalicznego DPPH, Warunki pomiarowe: czas pomiaru 60 s, stała czasowa 0,1 s, częstość 9,429095 GHz amplituda modulacji 0,1 mT, tłumienie 1 mW, wzmocnienie 1.

Obliczono wartość gDPPH krystalicznego DPPH korzystając ze wzoru:

gdzie: 

h - stała Plancka, h = 6,626·10-34 J·s [1]

μB - elektronowy magneton Bohra, μB = 9,274·10-24 J/T [1]

ν - częstotliwość promieniowania mikrofalowego, ν = 9,429123 ·109 Hz = 9,429123 ·109 s-1

Br  – wartość indukcji pola rezonansowego, Br = 336,061 mT = 0,336061 T

Otrzymując wartość gDPPH= 2,0046 mT

Szerokości linii wyznaczono jako różnicę Bmin i Bmax. Jej wartość wynosi σB= 0,209

Dokonano pomiaru tej samej cząsteczki, jednakże w roztworze CHCl3. Uzyskane widmo zamieszczono na Rysunku 3.

Rysunek 3. Widmo DPPH w roztworze CHCl3, Warunki pomiarowe: czas pomiaru 60 s, stała czasowa 0,1 s, częstość 9,429779 GHz, amplituda modulacji 0,2 mT, tłumienie 5 mW, wzmocnienie 5‧102.

Kolejno dokonano pomiaru DPPH w roztworze ze wzorcem Mn2+/ZnS. Widmo zamieszczono pod nazwą Rysunku 4.

Rysunek 4. Widmo DPPH w roztworze CHCl3 ze wzorcem Mn2+/ZnS, Warunki pomiarowe: czas pomiaru 60 s, stała czasowa 0,1 s, częstość 9,420689 GHz, amplituda modulacji 0,2 mT, wzmocnienie 5 mW, wzmocnienie 5‧102.

Na widmie przedstawionym na Rysunku 4 zauważono, iż skrajne pasma pochodzą od wzorca. Dzięki znajomości parametrów gwzorca Mn2+/ZnS obliczono eksperymentalnej gDPPHexp. Wartości pól rezonansowych odczytano z widma.

Wzór zmodyfikowano do postaci:

Podstawiając odpowiednie dane obliczono wartość gDPPHexp=2,004. Wartość ta była wynikiem dla obliczeń wykorzystujących oba pasma wzorca.

Wyznaczono na podstawie sygnału wzorca wartości aiso i szerokości linii. Dane zebrano w Tabeli 1.

Tabela 1. Parametry widma EPR roztworu DPPH w CHCl3