Karya Tulis Ilmiah Divisi Biofisika: Fisika Nuklir oleh NLP Trisnawati
6
=
−
� � �
× 10
6
2.12
dimana � 1.
Peristiwa efek perisai yang menggambarkan adanya medan magnet
induksi sebesar B, yang ditimbulkan oleh peredaran elektron pada cincin benzena. Pergeseran kimia dari proton dalam berbagai lingkungan disajikan dalam Tabel 2.
2 Istilah
up-field
medan arah atas dan
down field
medan arah bawah biasanya digunakan untuk menggambarkan arah pergeseran kimia. Kedua istilah ini berawal
dari keberadaan gelombang kontinu NMR yang spektrumnya merupakan hasil perpaduan antara sumber frekuensi tertentu dengan medan statik . Jika ditinjau dari
transformasi Fourier NMR, frekuensi resonansi yang terjadi menggambarkan keadaan perisai atau ligkungan kimia inti bersangkutan. Perbedaan pergeseran kimia yang
teramati, merupakan interaksi lokal antara inti dan lingkungan kimianya.
3 Untuk menentukan posisi pergeseran kimia dari komposisi cuplikan, digunakan pelarut acuan. Pembacaan pergeseran kimia dari spektrum komposisi cuplikan
dimulai dari posisi pergeseran kimia pelarut acuan. Pelarut acuan ini berupa senyawa kimia. Persyaratan senyawa acuan yang digunakan dalam prosedur NMR umumnya
harus memenuhi karakteristik sebagai berikut
[Harry.G,1967]
: a Spektrumnya jelas, beresonansi tunggal, dan mengalami sedikit pergeseran
kimia terhadap resonansi cuplikan. b Frekuensi resonansinya bebas dari frekuensi alami cuplikan.
c Mengandung sejumlah besar inti yang homogen dengan konsentrasi rendah.
2.2.2 Pembentukan Spin-spin
Bila dalam suatu senyawa mempunyai lebih dari satu kelompok proton yang ekivalen berada dalam lingkungan elektrik yang sama ada kemungkinan terjadi interaksi spin-spin
dengan proton-proton yang non ekivalen. Interaksi tersebut terjadi melalui ikatan elektron. Energi interaksi berbentuk
,
. , yang besarnya tidak bergantung pada temperatu maupu
. J adalah tetapan kopling spin, berdimensi energi, yang dinyatakan dalam hertz atau siklus per detik. J kolping merupakan sifat intrinsik dari molekul yang konstan tanpa
memperhatikan kuat medan magnet statik
. Interaksi ini akan mengakibatkan terjadinya
pemecahan
splitting
pada setiap sinyal dari proton yang ekivalen, dimana intensitas setiap garis ditentukan oleh besarnya kemungkinan keadaan spin
spin state
. Contoh suatu sistem
3
dimana = 1 2
dan = 3 2 . Sinyal dari inti
proton A akan pecah menjadi 2 ∙ 3 2 + 1 = 4, karena adanya interaksi dengan inti
Karya Tulis Ilmiah Divisi Biofisika: Fisika Nuklir oleh NLP Trisnawati
7
proton B. Sebaliknya inti B juga akan split menjadi dua karena adanya interaksi dengan inti A. Untuk inti
3
, masing-masing inti B mempunyai dua kemungkinan keadaan spin yaitu + 1 2
� − 1 2 . keadaan spin dari tiga kelompok inti ekuivalen
3
adalah sebagai berikut :
Inti Ekuivalen �
� �
Bobot Statistik
1 2
3
32 ½
½ ½
- ½ - ½
- ½
- 32 1
3
3
1 Keadaan spin dari inti A hanya dan saja masing-masing dengan bobot statistik 1:1.
Jadi spektrum NMR dari inti A adalah
quartet
dengan bobot 1:3:3:1 dan inti
3
adalah
doublet
dengan bobot statistik 1:1. Secara umum jika ada inti ekuivalen tipe A
berinteraksi dengan inti tipe B, maka sinyal A mempunyai 2 ∙ + 1 komponen dan sinyal B mempunyai 2 ∙ + 1 komponen. Diagram tingkat energi spin inti tanpa inti
tetangga, satu inti tetangga, dan tiga inti tetangga ditunjukkan pada Gambar 5
[21]
.
Gambar 2.1 Pembelahan spin-spin akibat inti tetangga
Karya Tulis Ilmiah Divisi Biofisika: Fisika Nuklir oleh NLP Trisnawati
8
Secara umum resonansi terpecah oleh pengaruh inti tetangga dalam N + 1 resonansi untuk spin ½. Tingkat-tingkat energi ini menunjukkan sistem inti tunggal
homonuclear
dari kopling spin. Bila tidak ada spin-spin tetangga, garis resonansi yang teramati jumlahnya satu. Satu spin tetangga menghasilkan dua resonansi dengan intensitas yang sama 1:1. Dua
spin tetangga menghasilkan tiga garis resonansi dengan perbandingan intensitas 1:2:1, dan tiga inti tetangga menghasilkan empat garis resonansi dengan perbandingan intensitas
1:3:3:1.
Gambar 2.6 menunjukkan spektrum etilbenzena dengan acuan tetrametilsilane TMS pada pergeseran kimia nol ppm. Semua spin tetangga pada molekul etilbenzena mempunyai
spin ½. Tiga proton menghasilkan resonansi pada 1,25 ppm yang mengalami tiga pemecahan
splitting
, dengan perbandingan intensitas 1:2:1
triplet
. Dua proton menghasilkan resonansi pada 3,25 ppm yang mengalami empat pemecahan dengan perbandingan intensitas 1:3:3:1
quartet
.
2.3 Waktu Relaksasi Spin Kisi T
