Alkol-Su Karışımlarının Durulma Sürelerinin NMR Tekniği ile İncelenmesi

Nükleer manyetik rezonans (NMR), spin örgü (T1) ve spin-spin (T2) durulma zamanları ölçümleri sayesinde alkol-su karışımlarının moleküler dinamiği konusunda önemli bilgiler vermesinden dolayı önemli bir tekniktir. Bu çalışmada, durulma sürelerini ölçmek için iki farklı proton NMR cihazı kullanılmıştır: Bruker Minispec mq-20 zaman boyutlu NMR ve yüksek çözünürlüklü 42MHz’lik Magritek Spinsolve NMR. Etanol-su ve metanol-su karışımlarının T1 ve T2 değerleri, saf sudan saf alkole kadar değişen konsantrasyonlarda ölçülmüştür. Her iki cihaz tarafından elde edilen sonucun birbiriyle aynı eğilimde olduğu açıkça görülmektedir. Elde edilen etanol-su ve metanol-su karışımlarının hacimsel oranları sırasıyla 43% ve 44% olduğunda her iki tip durulma zamanlarında minimum gözlemlenmektedir.

Investigation of Relaxation Times of Alcohol-Water Mixtures by Time Domain NMR Technique

Nuclear magnetic resonance (NMR) is important technique to probe the molecular dynamics of alcoholwater mixtures by measuring their spin-lattice (T1) and the spin-spin relaxation time (T2). In this work, we used two different proton NMR devices to measure relaxation times: Bruker Minispec mq-20 timedomain NMR and 42MHz Magritek Spinsolve high-resolution NMR. T1 and T2 of the ethanol-water and methanol-water mixtures measured for changing concentrations from pure water to pure alcohol.The results obtained by both devices are similar with each other. The minimal values of bothrelaxation parameters are observed at volume fractions of ethanol-water and methanol-water mixtures 43% and 44%, respectively

___

  • Apih, T., Rameev, B., Mozzhukhin, G., Barras, J. eds.: 2014. Explosives Detection using Magnetic and Nuclear Resonance Techniques, NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics, Dordrecht, Netherlands: Springer G.
  • Benmore, C.J, Loh, Y.L., 2000. The structure of liquid ethanol: a neutron diffraction and molecular dynamics study, Journal of Physical Chemistry, 112, 5877.
  • Bloch Equations. (1956), Vol. 104, No. 3, 563-565.
  • Burikov, Z., Dolenko, T., Patsaeva, S., Starokurov, S. and V. Yuzhakov, 2010. Raman and IR spectroscopy research on hydrogen in water-ethanol system Molecular Physics, 108 (1): 2427-2436.
  • Charles P. Slichter. (1990). Principles of Magnetic Resonance, Springer, Berlin
  • Hayashi, H., Nishikawa, K., Lijima, T., 1990. Small-angle X-ray scattering study of fluctuations in 1-propanol-water and 2-propanol-water systems, Journal of Physical Chemistry, 94, 8334–8338.
  • Matsugami,M., Yamamoto,R., Kumai,T., Tanaka,M., Umecky, T., Takamuku, T., 2016. Hydrogen bonding in ethanol–water and trifluoroethanol–water mixtures studied by NMR and molecular dynamics simulation, Journal of Molecular Liquids, 217, 3-11.
  • Mauler,J., Danieli, E., Casanova, F., Blimich,B., 2009. In: Explosives Detection using Magnetic and Nuclear Resonance Techniques. NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics. J. Fraissard; O.Lapina,(Eds.),193-203.
  • Narten, A.H. 1972. Liquid water: atom pair correlation functions from neutron and X-ray diffraction, Journal of Physical Chemistry. 56,5681.
  • Nishikawa, K., Lijima, T., 1993. Small-angle X-ray scattering study of fluctuations in ethanol and water mixtures, Journal of Physical Chemistry, 97, 10824–10828.
  • Rameev, B.Z., Mozzhukhin, G.V., Aktas, B. eds.: 2012.Magnetic Resonance Detection of Explosives and Illicit Materials, Applied Magnetic Resonance, 43 (4): 463-467.
  • Takamuku, T., Maruyama,H., Watanabe, K., Yamaguchi,T., 2004. Structure of 1-propanol water mixtures investigated by large-angle X-ray scattering technique, Journal of solution Chemistry, 33, 641-660.
  • Tanaka, H., Nakanishi, K., Touhara, H., 1985. Computer experiments on aqueous solutions. VII. Potential energy function for urea dimer and molecular dynamics calculation of 8 mol % aqueous solution of urea Journal of Physical Chemistry, 82, 5184.
  • Vladimir I. Chizhik, Andrei V. Egorov, Maria S. Pavlova, Maria I. Egorova, Aleksey V. Donets, 2016. Structure of hydration shell of calcium cation by NMR relaxation, Car-Parrinello molecular dynamics and quantum chemical calculations, Journal of Molecular Liquids 224, 730–736.
  • Yoshida, K., Yamaguchi,T., 2001. Low-frequency Raman spectroscopy of aqueous solutions of aliphatic alcohols, Z. Naturforsch. A 56, 529-536.
  • Zhao, K. L.J., Xiao, H.-S., 2012. Aqueous solutions of lower alcohols investigated by pyrene fluorescence spectroscopy, Spectrochimica Acta, Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy (SAA), 88, 111–115.
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Basınçlı Döküm Yöntemiyle Üretilmiş Mg-Cu Alaşımlarının Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Güven YARKADAŞ, Hüseyin ŞEVİK

Anti-Kanser İlaç Vinblastin’in Kalem Grafit Elektrot Yüzeyinde Elektrokimyasal Özelliklerinin İncelenmesi Ve Miktar Tayini

Günay ÖNAL

Alkol-Su Karışımlarının Durulma Sürelerinin NMR Tekniği ile İncelenmesi

Cengiz OKAY

Ni2VAl Bileşiğinin Mekanik, Elastik ve Termodinamik Özelliklerinin İncelenmesi

Tahsin ÖZER, Nihat ARIKAN

Havran-Balıkesir Fay Zonu Üzerinde Jeodezik Çalışmalar: İlk Sonuçlar

Eda Esma EYÜBAGİL, İbrahim TİRYAKİOĞLU, Halil İbrahim SOLAK, Hasan Hakan YAVAŞOĞLU, Cemal Özer YİĞİT, Bahadır AKTUĞ, Çağlar ÖZKAYMAK, Mehmet Ali UĞUR, Ece Bengünaz ÇAKANŞİMŞEK, Ertuğrul DEMİRELLİ

Işık Yayan Diyot Dizisi ile Işık Mikroskobunda Faz-Kontrast Görüntüleme

Nur Efşan KÖKSAL, İlyas ÇANKAYA, Esra ŞENGÜN ERMEYDAN

Müon-Proton Çarpıştırıcılarında Anormal Yüksüz Üçlü Ayar Bağlaşımların Araştırılması

Serdar SPOR

İHA ile Derin Öğrenme Algoritmaları Kullanılarak Hasarlı Yapıların Tespit Edilmesi

Erdem Emin MARAŞ, Halil İbrahim SARIYILDIZ

Serbest Formlu İnce Cidarlı AA 5083-H111 Alaşımının Frezelenmesinde Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkilerini Deneysel ve İstatiksel Değerlendirilmesi

Barış ÖZLÜ, Uğurcan ÇELİK, Halil DEMİR

Kalp Yetmezliği Hastalarının Sağ Kalım Tahmini: Sınıflandırmaya Dayalı Makine Öğrenmesi Algoritmalarının Bir Uygulaması

Sinem BOZKURT KESER, Kemal KESKİN