波譜核磁共振（核磁共振波譜）和核磁是同一種現(xiàn)象的不同描述方式。

核磁共振是指在外加恒定強(qiáng)磁場(chǎng)和射頻輻射場(chǎng)的作用下，原子核可發(fā)生能級(jí)躍遷的現(xiàn)象。當(dāng)原子核處于低能態(tài)時(shí)，可以通過(guò)吸收或發(fā)射特定頻率的射頻輻射而躍遷到高能態(tài)，這個(gè)特定頻率被稱為共振頻率。核磁共振可以用于確定某種物質(zhì)中不同原子核的數(shù)量和環(huán)境。

而波譜核磁共振是對(duì)核磁共振現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)量、分析和研究的方法和技術(shù)。它通過(guò)記錄射頻輻射的吸收或發(fā)射強(qiáng)度隨頻率的變化，得到核磁共振譜圖。從核磁共振譜圖可以得到關(guān)于化合物結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)、化學(xué)環(huán)境等信息。

因此波譜核磁共振和核磁的區(qū)別就是：核磁共振是一種物理現(xiàn)象，而波譜核磁共振是對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)量和研究的方法。

波譜核磁共振技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域：

【食品農(nóng)業(yè)】

在眾多應(yīng)用領(lǐng)域之中，食品農(nóng)業(yè)應(yīng)該是低場(chǎng)核磁共振技術(shù)應(yīng)用較廣泛的領(lǐng)域了，從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的油料種子含油含水率的測(cè)定及固體脂肪含量SFC測(cè)定，再到農(nóng)產(chǎn)品、果蔬、畜肉、海產(chǎn)品、乳制品等等，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)都有應(yīng)用。

【高分子材料】

這里所說(shuō)的高分子材料主要包括：彈性體材料（如橡膠）、非金屬?gòu)?fù)合材料（如玻璃纖維、碳纖維、有機(jī)纖維等）、功能膜材料、納米顆粒、凝膠等多孔材料。檢測(cè)范圍主要分為定量和定性研究。

其中定量包括：交聯(lián)密度、橡膠及增塑劑含量、軟硬段比例、氟含量等。

定性包括：硫化、固化、老化過(guò)程、降解過(guò)程、吸濕過(guò)程等。此外還有性能研究：顆粒聚合物相容性、顆粒表面改性、材料吸附性能、聚合物競(jìng)爭(zhēng)性吸附、親疏水表征等、分散性能等。

【巖石土壤】【生命科學(xué)】【石油勘探開(kāi)發(fā)】等領(lǐng)域的應(yīng)用，歡迎查看以往文章。

比表面積分為體積比表面積和質(zhì)量比表面積，分別為m2/V和m2/M，我們通常把后者直接稱為固體的比表面積，國(guó)際單位是：m2/g。比表面積是衡量物質(zhì)特性的重要參量，其大小與顆粒的粒徑、形狀、表面缺陷及孔結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。當(dāng)比表面積達(dá)到一定程度時(shí)，它對(duì)物質(zhì)的許多物理及化學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生很大影響，特別是隨著顆粒粒徑的變小，比表面積成為了衡量物質(zhì)性能的一項(xiàng)非常重要參量，如目前廣泛應(yīng)用的納米材料、電池材料、催化劑、橡膠中碳黑補(bǔ)強(qiáng)劑等。
比表面積分析測(cè)試方法有很多種，主要有氣體吸附法、粒度推算法、透氣法、消光法等，其中，由于氣體吸附法測(cè)試原理可靠，重復(fù)性好，在國(guó)內(nèi)外各行業(yè)中被廣泛使用，并逐漸取代了其它比表面積測(cè)試方法，成為公認(rèn)的Z權(quán)威測(cè)試方法。低場(chǎng)核磁共振法是近幾年興起的一種先進(jìn)的測(cè)試懸浮液顆粒比表面積的方法，相比氣體吸附法，低場(chǎng)核磁共振法測(cè)試時(shí)間短，不需要繁瑣的樣品處理過(guò)程，無(wú)需引入外部試劑。在監(jiān)測(cè)懸浮液狀態(tài)下顆粒與溶劑之間的表面化學(xué)、親和性、潤(rùn)濕性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

測(cè)試方法分類：

測(cè)比表面積各方法：

核磁共振法測(cè)比表面積原理：

低場(chǎng)核磁共振方法可以對(duì)懸浮液狀態(tài)下的顆粒進(jìn)行比表面測(cè)量和分析。其工作原理是當(dāng)樣品顆粒在懸浮液狀態(tài)下時(shí)，吸附了一層厚度為L(zhǎng)的水分子層，此即為吸附水，則水分子層外為自由水，吸附水與自由水中的H質(zhì)子活性存在很大的差異，使得吸附水的弛豫時(shí)間遠(yuǎn)小于自由水的弛豫時(shí)間，這個(gè)差別可以反映與顆粒表面吸附溶液的量，進(jìn)而推導(dǎo)出顆粒的濕式比表面積。

核磁共振法具有多項(xiàng)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：測(cè)試簡(jiǎn)單、快速，整個(gè)測(cè)試過(guò)程在3min內(nèi)；樣品無(wú)需預(yù)處理，無(wú)需引入外部試劑；測(cè)試結(jié)果可靠且穩(wěn)定性高、重復(fù)性好；適用性廣，可測(cè)量任何大小、形狀的顆粒，精度高。

核磁共振法適用材料范圍：
1、顆粒：SiO2、SiC、ZnO、Al2O3、BaCO3、石墨烯、活性炭、炭黑等一百多種材料；
2、懸浮體系溶劑類型：水、乙醇、丁酮、甲苯等各類含H質(zhì)子溶劑。

應(yīng)用領(lǐng)域：
1）制陶術(shù)：濕式制程、加工工藝改善，分散性的質(zhì)控和研發(fā)；
2）納米科技：納米粒子表面的化學(xué)狀態(tài)，如: 吸附和脫附作用，比表面積的變化等；
3）電子材料：濃稠狀漿料和研磨液 (CMP) 的開(kāi)發(fā)及品管；
4）墨水：碳黑、顏料分散，Z適研磨條件，表面親和性及化學(xué)和物理狀態(tài)；
5）能源：電池，太陽(yáng)能板等的碳黑，納米碳管和漿料的分散，粒子表面的化學(xué)和物理狀態(tài)；
6）制藥：API濕潤(rùn)性、親和性及吸水性的差異；
7）其他: 全部的濃稠分散懸濁液體，納米纖維，納米碳等。

案例1 藥物活性成分粒徑控制

藥物活性成分：制藥過(guò)程中，通過(guò)濕法研磨控制藥物活性成分的粒徑大?。惶岣咚幬锘钚猿煞钟靡匝芯可锵嗳菪?、生物活性和分解性能。

結(jié)論：隨著研磨時(shí)間的增長(zhǎng)，溶液的T2變小，比表面積變大，粒徑變小。研磨1h之后，粒徑基本穩(wěn)定。

案例2 添加分散劑顆粒比表面積的影響

加入分散劑后，比表面積顯著增加，有利地證明了此分散劑的性能。

（來(lái)源：蘇州紐邁分析儀器股份有限公司）

比表面積分為體積比表面積和質(zhì)量比表面積，分別為m2/V和m2/M，我們通常把后者直接稱為固體的比表面積，國(guó)際單位是：m2/g。比表面積是衡量物質(zhì)特性的重要參量，其大小與顆粒的粒徑、形狀、表面缺陷及孔結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。當(dāng)比表面積達(dá)到一定程度時(shí)，它對(duì)物質(zhì)的許多物理及化學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生很大影響，特別是隨著顆粒粒徑的變小，比表面積成為了衡量物質(zhì)性能的一項(xiàng)非常重要參量，如目前廣泛應(yīng)用的納米材料、電池材料、催化劑、橡膠中碳黑補(bǔ)強(qiáng)劑等。
比表面積分析測(cè)試方法有很多種，主要有氣體吸附法、粒度推算法、透氣法、消光法等，其中，由于氣體吸附法測(cè)試原理可靠，重復(fù)性好，在國(guó)內(nèi)外各行業(yè)中被廣泛使用，并逐漸取代了其它比表面積測(cè)試方法，成為*的*權(quán)威測(cè)試方法。低場(chǎng)核磁共振法是近幾年興起的一種*的測(cè)試懸浮液顆粒比表面積的方法，相比氣體吸附法，低場(chǎng)核磁共振法測(cè)試時(shí)間短，不需要繁瑣的樣品處理過(guò)程，無(wú)需引入外部試劑。在監(jiān)測(cè)懸浮液狀態(tài)下顆粒與溶劑之間的表面化學(xué)、親和性、潤(rùn)濕性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

測(cè)試方法分類：

測(cè)比表面積各方法：

核磁共振法測(cè)比表面積原理：

低場(chǎng)核磁共振方法可以對(duì)懸浮液狀態(tài)下的顆粒進(jìn)行比表面測(cè)量和分析。其工作原理是當(dāng)樣品顆粒在懸浮液狀態(tài)下時(shí)，吸附了一層厚度為L(zhǎng)的水分子層，此即為吸附水，則水分子層外為自由水，吸附水與自由水中的H質(zhì)子活性存在很大的差異，使得吸附水的弛豫時(shí)間遠(yuǎn)小于自由水的弛豫時(shí)間，這個(gè)差別可以反映與顆粒表面吸附溶液的量，進(jìn)而推導(dǎo)出顆粒的濕式比表面積。

核磁共振法具有多項(xiàng)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：測(cè)試簡(jiǎn)單、快速，整個(gè)測(cè)試過(guò)程在3min內(nèi)；樣品無(wú)需預(yù)處理，無(wú)需引入外部試劑；測(cè)試結(jié)果可靠且穩(wěn)定性高、重復(fù)性好；適用性廣，可測(cè)量任何大小、形狀的顆粒，精度高。

核磁共振法適用材料范圍：
1、顆粒：SiO2、SiC、ZnO、Al2O3、BaCO3、石墨烯、活性炭、炭黑等一百多種材料；
2、懸浮體系溶劑類型：水、乙醇、丁酮、甲苯等各類含H質(zhì)子溶劑。

應(yīng)用領(lǐng)域：
1）*制陶術(shù)：濕式制程、加工工藝改善，分散性的質(zhì)控和研發(fā)；
2）納米科技：納米粒子表面的化學(xué)狀態(tài)，如: 吸附和脫附作用，比表面積的變化等；
3）電子材料：濃稠狀漿料和研磨液 (CMP) 的開(kāi)發(fā)及品管；
4）墨水：碳黑、顏料分散，*適研磨條件，表面親和性及化學(xué)和物理狀態(tài)；
5）能源：電池，太陽(yáng)能板等的碳黑，納米碳管和漿料的分散，粒子表面的化學(xué)和物理狀態(tài)；
6）制藥：API濕潤(rùn)性、親和性及吸水性的差異；
7）其他: 全部的濃稠分散懸濁液體，納米纖維，納米碳等。

案例1 藥物活性成分粒徑控制

藥物活性成分：制藥過(guò)程中，通過(guò)濕法研磨控制藥物活性成分的粒徑大??；提高藥物活性成分用以研究生物相容性、生物活性和分解性能。

結(jié)論：隨著研磨時(shí)間的增長(zhǎng)，溶液的T2變小，比表面積變大，粒徑變小。研磨1h之后，粒徑基本穩(wěn)定。

案例2 添加分散劑顆粒比表面積的影響

加入分散劑后，比表面積顯著增加，有利地證明了此分散劑的性能。

波譜分析主要是以光學(xué)理論為基礎(chǔ)，以物質(zhì)與光相互作用為條件，建立物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與電磁輻射之間的相互關(guān)系，從而進(jìn)行物質(zhì)分子幾何異構(gòu)、立體異構(gòu)、構(gòu)象異構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)分析和鑒定的方法。

低場(chǎng)核磁共振是一種物理測(cè)試技術(shù)，它利用外部磁場(chǎng)和磁化技術(shù)，對(duì)生物樣品中的氫原子進(jìn)行測(cè)量。LFMR技術(shù)的原理基于核自旋磁矩和外磁場(chǎng)之間的相互作用。

當(dāng)施加外磁場(chǎng)時(shí)，生物分子會(huì)產(chǎn)生核自旋磁矩，并在外磁場(chǎng)中排列成一定的結(jié)構(gòu)。在這個(gè)過(guò)程中，一些能量較高的核自旋會(huì)被外磁場(chǎng)激發(fā)，形成核自旋磁矩。這些自旋磁矩在外磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度，我們稱之為磁化強(qiáng)度。

當(dāng)外磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，生物分子的磁化強(qiáng)度也會(huì)隨之變化。這種變化會(huì)導(dǎo)致磁共振信號(hào)的產(chǎn)生。通過(guò)測(cè)量這些磁共振信號(hào)，我們可以了解生物分子的結(jié)構(gòu)和磁化強(qiáng)度的變化，從而對(duì)生物樣品進(jìn)行分析和研究。

波譜分析與核磁的區(qū)別是什么呢？

波譜分析主要包括紅外光譜、紫外光譜、核磁共振和質(zhì)譜，簡(jiǎn)稱為四譜。

自1945年F.Bloch和E.M.Purcell為首的兩個(gè)研究小組同時(shí)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象以來(lái)，1H核磁共振在化學(xué)中的應(yīng)用已有50年了。特別是近20年來(lái)，隨著超導(dǎo)磁體和脈沖傅里葉變換法的普及，核磁共振的新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如低場(chǎng)核磁共振技術(shù)的發(fā)展，是核磁共振的分析方法和技術(shù)不斷完善，應(yīng)用范圍日趨擴(kuò)大，樣品用量減少，靈敏度大大提高。

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)的應(yīng)用方向：

【食品農(nóng)業(yè)】

在眾多應(yīng)用領(lǐng)域之中，食品農(nóng)業(yè)應(yīng)該是低場(chǎng)核磁共振技術(shù)應(yīng)用較廣泛的領(lǐng)域了，從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的油料種子含油含水率的測(cè)定及固體脂肪含量SFC測(cè)定，再到農(nóng)產(chǎn)品、果蔬、畜肉、海產(chǎn)品、乳制品等等，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)都有應(yīng)用。如果問(wèn)低場(chǎng)核磁共振技術(shù)是用來(lái)研究什么的，用一個(gè)詞來(lái)總結(jié)就是“水分相態(tài)"，水分相態(tài)將之前大家對(duì)水分的研究（之前主要是含水率、水分活度等）擴(kuò)展到了水分存在狀態(tài)。

【高分子材料】

這里所說(shuō)的高分子材料主要包括：彈性體材料（如橡膠）、非金屬?gòu)?fù)合材料（如玻璃纖維、碳纖維、有機(jī)纖維等）、功能膜材料、納米顆粒、凝膠等多孔材料。檢測(cè)范圍主要分為定量和定性研究。

其中定量包括：交聯(lián)密度、橡膠及增塑劑含量、軟硬段比例、氟含量等。

定性包括：硫化、固化、老化過(guò)程、降解過(guò)程、吸濕過(guò)程等。此外還有性能研究：顆粒聚合物相容性、顆粒表面改性、材料吸附性能、聚合物競(jìng)爭(zhēng)性吸附、親疏水表征等、分散性能等。

【巖石土壤】、【生命科學(xué)】、【石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域】等領(lǐng)域的應(yīng)用，可查閱以往發(fā)布的文章了解。

為什么要檢測(cè)生物柴油含量？

生物柴油是一種由植物油、動(dòng)物油、廢棄物油脂等生物質(zhì)材料經(jīng)過(guò)酯化、脫水等化學(xué)反應(yīng)制成的油品，其化學(xué)成分和石油柴油基本相同，但具有更高的氧含量和較低的排放，是一種可再生的清潔能源。

通過(guò)將柴油與生物柴油混合，可以減少柴油排放，有關(guān)立法已經(jīng)完成，要求在石油柴油與生物柴油混合物中引入最-低水平的生物柴油。因此，有必要制定出標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定柴油-生物柴油混合物中的生物柴油含量，以便實(shí)施此類立法。

生物柴油含量檢測(cè)-時(shí)域核磁法

時(shí)域核磁的弛豫行為（弛豫時(shí)間、信號(hào)幅度、峰面積）和樣品中分子的運(yùn)動(dòng)性及質(zhì)子含量有關(guān)。柴油主要由長(zhǎng)鏈烷烴組成，生物柴油中含有甲基亞油酸甘油酯等大量的不飽和脂肪酸甘油酯，兩者分子運(yùn)動(dòng)性有著明顯差異，信號(hào)幅度/峰面積和分子量呈正相關(guān)，利用此特性可區(qū)分柴油、生物柴油并定量混合柴油中生物柴油含量。      

               生物柴油含量與信號(hào)幅度關(guān)系曲線

時(shí)域核磁法檢測(cè)生物柴油含量的優(yōu)勢(shì)

1、雖然樣品需要恒溫處理，但核磁法測(cè)量時(shí)間短(通常幾十秒)，測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單；

2、儀器操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單需培訓(xùn)即可使用儀器；

3、核磁共振技術(shù)是無(wú)損檢測(cè)技術(shù),可對(duì)同一樣品進(jìn)行重復(fù)測(cè)量或進(jìn)行其他測(cè)量；

4、核磁法校準(zhǔn)方便，儀器穩(wěn)定可靠；

5、可現(xiàn)場(chǎng)、可在線測(cè)量；

核磁共振分析儀PQ001-GU