Η βασική διαφορά μεταξύ NMR και κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ είναι ότι το NMR είναι μια αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του τύπου και του αριθμού των ατόμων σε ένα οργανικό μόριο, ενώ η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ είναι μια αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του ατομικού και μοριακή δομή ενός κρυστάλλου.
Ο όρος NMR σημαίνει πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός. Αυτός ο όρος εμπίπτει στην υποθεματική φασματοσκοπία στην αναλυτική χημεία. Η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ, από την άλλη πλευρά, είναι ένας τύπος κρυσταλλογραφικής τεχνικής στην οποία χρησιμοποιούμε μια δέσμη ακτίνων Χ για την ανάλυση των κρυστάλλων.
Τι είναι το NMR;
Ο όρος NMR στην αναλυτική χημεία υποδηλώνει «Πυρηνικό Μαγνητικό Συντονισμό». Αυτός ο όρος εμπίπτει στην υποθεματική φασματοσκοπία στην αναλυτική χημεία. Η τεχνική NMR είναι πολύ σημαντική για τον προσδιορισμό του τύπου και του αριθμού των διαφορετικών ατόμων σε ένα δεδομένο δείγμα. Συνήθως, η τεχνική NMR χρησιμοποιείται με οργανικές ενώσεις. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι NMR: NMR άνθρακα και NMR πρωτονίων.
Εικόνα 01: Φάσμα για αιθανόλη
Το NMR άνθρακα καθορίζει τον τύπο και τον αριθμό των ατόμων άνθρακα σε ένα οργανικό μόριο. Σε αυτή τη μέθοδο, το δείγμα διαλύεται (μόριο/ένωση) σε κατάλληλο διαλύτη και μπορούμε να το τοποθετήσουμε μέσα στο φασματοφωτόμετρο NMR. Στη συνέχεια, μπορούμε να πάρουμε μια εικόνα ή ένα φάσμα από το φασματοφωτόμετρο, το οποίο δείχνει κάποιες κορυφές για τα άτομα άνθρακα που υπάρχουν στο δείγμα. Δεδομένου ότι είναι NMR άνθρακα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε υγρά που περιέχουν πρωτόνια ως διαλύτη επειδή αυτή η μέθοδος ανιχνεύει μόνο άτομα άνθρακα, όχι πρωτόνια.
Επιπλέον, το NMR του άνθρακα είναι σημαντικό στη μελέτη των αλλαγών σπιν στα άτομα άνθρακα. Το εύρος χημικής μετατόπισης για 13C NMR είναι 0-240 ppm. Για να λάβουμε το φάσμα NMR, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη μέθοδο μετασχηματισμού Fourier. Αυτή είναι μια γρήγορη διαδικασία όπου μπορεί να παρατηρηθεί μια κορυφή διαλύτη.
Το πρωτόνιο NMR είναι ο άλλος τύπος φασματοσκοπικής μεθόδου που είναι χρήσιμος για τον προσδιορισμό των τύπων και του αριθμού των ατόμων υδρογόνου που υπάρχουν σε ένα μόριο. Μπορούμε να το συντομεύσουμε ως 1H NMR. Αυτή η τεχνική περιλαμβάνει βήματα διάλυσης του δείγματος (μόριο/ένωση) σε κατάλληλο διαλύτη και τοποθέτηση του δείγματος με διαλύτη μέσα στο φασματοφωτόμετρο NMR. Εδώ, το φασματοφωτόμετρο μας δίνει ένα φάσμα που περιέχει μερικές κορυφές για τα πρωτόνια που υπάρχουν στο δείγμα και στον διαλύτη επίσης.
Τι είναι η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ;
Η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ είναι ένας τύπος αναλυτικής διαδικασίας που είναι σημαντική για τον προσδιορισμό της ατομικής και μοριακής δομής των κρυστάλλων. Εδώ, η κρυσταλλική δομή της αναλυόμενης ουσίας προκαλεί τη διάθλαση μιας δέσμης ακτίνων Χ προς πολλές συγκεκριμένες κατευθύνσεις.
Σε αυτήν τη διαδικασία, χρησιμοποιούμε έναν κρυσταλλογράφο για να ανιχνεύσουμε τις ακτίνες Χ που έχουν περιθλαθεί για να μετρήσουμε τις γωνίες και τις εντάσεις αυτών των περιθλαμένων δεσμών και στη συνέχεια παράγει μια τρισδιάστατη εικόνα της πυκνότητας των ηλεκτρονίων μέσα στον κρύσταλλο. Η μέτρηση αυτής της πυκνότητας ηλεκτρονίων δίνει τη θέση των ατόμων στον κρύσταλλο, επιτρέποντάς μας να αναγνωρίσουμε τους χημικούς δεσμούς στην αναλυόμενη ουσία και την κρυσταλλογραφική τους διαταραχή, συμπεριλαμβανομένων διαφόρων άλλων πληροφοριών.
Εικόνα 02: Ένα περιθλασίμετρο ακτίνων Χ σκόνης σε κίνηση
Υπάρχουν πολλά υλικά που μπορούν να σχηματίσουν κρυστάλλους: άλατα, μέταλλα, μέταλλα, ημιαγωγούς και άλλα οργανικά, ανόργανα, βιολογικά μόρια. Επομένως, η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ είναι θεμελιώδης για την ανάπτυξη πολλών επιστημονικών πεδίων.
Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί σε αυτήν την κρυσταλλογραφική διαδικασία ακτίνων Χ. Για παράδειγμα, όταν η επαναλαμβανόμενη μονάδα ενός κρυστάλλου γίνεται μεγάλη και πιο περίπλοκη, η εικόνα που παίρνουμε μέσω του κρυσταλλογράφου γίνεται λιγότερο επιλυμένη. Επιπλέον, μπορούμε να εκτελέσουμε μια κρυσταλλογραφική διαδικασία μόνο εάν το δείγμα μας είναι σε κρυσταλλική μορφή.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ NMR και κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ;
NMR και κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ είναι σημαντικές αναλυτικές τεχνικές. Η βασική διαφορά μεταξύ NMR και κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ είναι ότι το NMR είναι μια αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του τύπου και του αριθμού των ατόμων σε ένα οργανικό μόριο ενώ η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ είναι μια αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ατομικής και μοριακής δομής ενός κρυστάλλου.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ NMR και κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ.
Σύνοψη – NMR vs Κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ
Ο όρος NMR σημαίνει πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός. Η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ είναι μια αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιεί μια δέσμη ακτίνων Χ για την ανάλυση κρυστάλλων. Η βασική διαφορά μεταξύ NMR και κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ είναι ότι το NMR είναι μια αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του τύπου και του αριθμού των ατόμων σε ένα οργανικό μόριο ενώ η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ είναι μια αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ατομικής και μοριακής δομής ενός κρυστάλλου.
