Ressonância Nuclear Magnética

Ressonância magnética nuclear

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A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) é uma técnica que permite o estudo de partículas e moléculas a fim de descobrir sua composição e estrutura. Os primeiros pesquisadores a detectar um sinal de RMN foram Felix Bloch em 1946 e Edward Purcell, também em 1946 porém de forma independente. O segundo passo importante para o desenvolvimento da técnica foi a descoberta do deslocamento químico em metais (Knight, 1949) e em líquidos (Arnold et al., 1951). Esta técnica se baseia em gerar um campo magnético e orientar o spin dos núcleos (ouMagnetização dos núcleos), após isto são gerados pulsos magnéticos que irão perturbar a magnetização dos spins e é medido o tempo que o spin demora para voltar à magnetização inicial Mz. 1 2

Índice

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Princípios Básicos [editar]

Momento magnético e Spin nuclear [editar]

O núcleo de um átomo possui um momento angular de spin que é invariante para cada átomo e este spin está conectado ao momento magnético do núcleo.

Movimento de precessão

Condição de ressonância [editar]

Um núcleo com momento magnético na presença de um campo magnético externo se orienta com este campo. Caso este momento magnético nuclear, spin do núcleo, seja perturbado ele irá se reorientar realizando um processo de precessão com uma frequência angular ω. Para que haja esta perturbação são gerados pulsos magnéticos na frequência ω e esta interação entre o campo magnético alterno e o spin do núcleo caracteriza-se como o efeito de ressonância.

Magnetização [editar]

Caracteriza-se pelo alinhamento do spin dos átomos de acordo com um campo magnético exterior. O eixo de magnetização deste campo é adotado como sendo o eixo Z. Quando o spin está alinhado com o campo magnético externo utiliza-se o termo de magnetização M0, quando ele é alterado longitudinalmente, ao longo de Z, chama-se de Mz e quando a alteração é tranversal, mudança nos eixos X e/ou Y, chama-se de Mxy 3

Relaxamento [editar]

Uma perturbação gerada no spin dos núcleos faz com que eles se magnetizem em uma direção diferente de +Z, mas depois eles voltam a se alinhar com o campo externo. O tempo que o spin demora para se realinhar é chamado de Tempo de relaxação.

Quando um pulso longitudinal, que inverte o spin em 180°, é aplicado, a magnetização que era +Mz se torna -Mz e o tempo de relaxação é chamado de T1. Este tempo é influenciado pelas interações da Rede de spin. Já um pulso transversal, que muda a magnetização do spin em 90°, é denotado como Mx, My ou Mxy e o seu tempo de relaxação é chamado de T2. As interações que influenciam neste tempo são as interações spin-spin. 4

O espectro de RMN [editar]

A determinação de estruturas e composição de moléculas só é possível