DSC NMR 예비레포트

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NMR이란, Nuclear Magnetic Resonance(핵 자기 공명)의 약어로써 NMR은 원자핵이 가고 있는 자기모멘트에 자기장을 외부에서 가해주어 일어나는 현상을 이용한 것 이다. 원자핵 스핀을 가진 물질은 자기장 속에 넣으면 핵의 에너지 상태는 핵의 자기모멘트가 자기장과 상호작용하여 스핀의 에너지 준위가 분열된다. 이런 현상을 핵의 지이만 분리라 하며 핵의 지이만 분리된 에너지 차에 해당되는 주파수를 가진 전자파를 가하면 준위 간에 전이가 야기되는 현상이 핵자기 공명이다.

NMR의 이론
원자핵에 있는 양전하의 양성자(proton)는 회전축을 중심으로 스핀(spin)운동한다. 이 경우에 도체의 루프(ioop)를 통해 전류가 흐르는 경우처럼 자기장(magnetic field)을 생성하고, 스핀운동 축방향에 따라 자기모멘트(magnetic moment) 혹은 자기쌍극자(magnetic dipole)를 갖는다. 핵을 미시적으로 고려하면 오른쪽 법칙과 함께 왼손법칙도 적용된다. 이때 핵전하의 모양, 핵전하의 수, 핵자(nucleon)의 형태에 따라 스핀 양자수(spin quantum number) I는 0, 1/2, 1, 2/3 …와 같은 반정수값(half-integral value)을 갖는다. 핵의 스핀운동에 따른 스핀 양자수는 다음과 같이 세 가지로 분류한다.

I=0(스핀운동하지 않는 핵) : 양성자와 중성자는 모두 짝수이다. 이들은 자기모멘트를 갖지 않고, 자기적 성질을 띠지 않으므로(자기적으로 비활성이므로) NMR에 검출되지 않는다. 예를 들면 C 과 O 이다.

I=1/2[스핀운동하는 구형(sphere) 전하] : 이러한 핵은 자기 모멘트를 갖지만은 전기적 사중극자(electric quadrupole)를 갖지 않는다. 이 핵들은 홀수 양성자 혹은 홀수 중성자를 갖지만 양성자와 중성자 모두는 홀수를 갖지 않는다. 이들은 NMR에 대단히 중요하고 다음과 같은 서로 많이 취급한다.

NMR 측정의 90% 이상은 H 를 측정 대상으로 취급한다.

참고자료

· 기기분석의 이해 (제6판 / 사이플러스)
· 위키피디아 (http://en.wikipedia.org/wiki/Differential_scanning_calorimetry)
· 네이버블로그(http://blog.naver.com/scinco_sid1?Redirect=Log&logNo=120069097287)
· 화학공학연구정보센터 http://www.cheric.org)
· http://www.polymerprocessing.com/polymers/
· T.Hatakeyama, Thermal Analysis, (John wiley & sons, 1999)
· Malcolm P.Stevens, Polymer Chemistry, (Oxford University Press 1999)
· T.Hatakeyama, Handbook of Thermal Analysis, (John wiley & sons, 1998)