PKTI 1C

NMR ( NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE)

Resonansi Magnetik Nuklir ( NMR )  adalah fenomena fisik dimana inti dalam medan magnet tersebut menyerap dan memancarkan radiasi elektromagnetik. Energi ini terdapat pada frekuensi resonansi  dan bergantung pada kekuatan magnetik isotop dari atom.

NMR mempermudah kita untuk mempelajari serta melakukan pengamatan mekanika kuantum dari  sifat magnetik inti atom. NMR sering dijadikan dasar teknik ilmiah untuk mempelajari molekuler fisika , Kristal serta bahan-bahan non-kristal melalui spektroskopi NMR.  NMR juga dapat digunakan dalam bidang medis seperti Magnetic Resonance Imaging.  

Fitur utama dari NMR itu sendiri adalah frekuensi resonansi zat tertentu yang berbanding lurus dengan kekuatan medan magnet yang diterapkan. Ini adalah fitur yang digunakan dalam teknik pencitraan, apabila sampel ditempatkan dalam medan magnet yang tidak serupa maka frekuensi resonansi inti sampel tergantung dari tempat mereka berada.

 Sejak resolusi teknik pencitraan bergantung pada gradien medan magnet, banyak usaha yang telah dilakukan untuk meningkatkan kekuatan medan dengan menggunakan superkonduktor. Evektivitas NMR juga dapat diperbaiki dengan penggunaan hyperpolarization.

Dalam spektroskopi NMR gelombang radio berenergi rendah “menyinggung” nuklei dalam suatu molekul. Beberapa nuklei memiliki spin atau putaran seperti elektron dan keadaan spin yang berbeda tersebut dipisahkan oleh medan magnet yang digunakan dalam spektrometer  resonansi magnetik.   

Sebagai contoh nuklei hidrogen (H⁺) memiliki keadaan spin keatas dan kebawah, dalam keadaan seperti ini proton berlaku sebagai batang magnet kecil. Dalam medan magnetik, proton dengan arah spin keatas berjajar searah dengan dengan medan tersebut  dan yang arah spin kebawah berlawanan dengan medan magnet tersebut.

Dua langkah dalam prinsip NMR :

·         Polarisasi atau penyelarasan putaran magnetik nuklir yang konstan di medan magnet H _0.

·         Gangguan susunan ini dari spin nuklir yang menggunakan elektro-magnetik, biasanya frekuensi  radio.

Spektrum NMR dapat direkam dengan berbagai cara. Spektrometer NMR komersial yang pertama beroperasi dalam mode gelombang kontinu; sampel radiasi pada frekuensi tetap  v semntara medan magnet disapukan melalui kisaran nilai tertentu.

Daya rf ( radio frequency) yang diabsorbsi oleh sampel direkam pada setiap nilai H. Dan apabila nilai H memenuhi persyaratan resonansi, akan muncul sebuah puncak pada spektrum.Instrumen yang lebih terbaru dibuat berdasarkan pada “ Spektroskopi Fourier Transform“. (NMR-FT)

Frekuensi spesifik dari semua transmisi yang banyak diukur secara simultan serta disimpan dalam memori komputer. Spektrum yang lengkap dapat kita peroleh hanya dalam beberapa detik. Pengukuran tersebut dapat pula diuang berkali-kali dan hasilnya akan dirata-ratakan didalam memori komputer untuk mengurangi efek dari noise latar belakang yang acak. Spektrometer NMR-FT telah mendeteksi banyak sekali nuklei selain H⁺  diantaranya karbon (C^-)  yang sangat penting bagi kimia organik dan biokimia.