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Tutorial MenueKernresonanzspektroskopie (NMR)Lerneinheit 10 von 13

Interpretation von NMR-Spektren anderer Kerne

29Silicium-NMR-Spektren

Wie aus der Tabelle ersichtlich wird, gibt es drei stabile Siliciumisotope, wobei aber nur 29Si für die NMR-Spektroskopie geeignet ist.

Tab.1
Kerneigenschaften
KernInatürliche Häufigkeit in %γ · 10-8 in T-1s-1relat. EmpfindlichkeitMessbarkeit
28Si 092,23---
29Si 1/2 4,67- 0,5314 3,69 · 10 3 weniger gut
30Si 03,10---

Der 29Si-Kern ist aufgrund seiner Kerneigenschaften kein besonders gut messbarer Kern in der NMR-Spektroskopie. Vorteilhaft ist die Kernspinquantenzahl von 1/2, was schmale Linien im Spektrum mit sich bringt. Die geringe natürliche Häufigkeit führt zu längeren Messzeiten (kann durch spezielle NMR-Aufnahmetechniken ausgeglichen werden, siehe 13C-NMR), ein negatives magnetogyrisches Verhältnis kann bei Entkopplungsexperimenten einen völligen Signalverlust bewirken.

Trotzdem hat die 29Si-NMR-Spektroskopie eine große Bedeutung, da Silicium als zweithäufigstes Element der Erdkruste Bestandteil vieler anorganischer (Silicate, Quarz - SiO2...) und organischer Verbindungen (Silane, Siloxane...) ist. Silicium ist der wichtigste Grundstoff der Halbleitertechnik und dient beispielsweise der Herstellung von Mikrochips und Solarzellen. In der Glasindustrie stellt Siliciumdioxid die glasbildende Komponente dar (Elektrodengläser!).

Standardverbindung

Als Standardsubstanz wird in der 29Si-NMR-Spektroskopie Tetramethylsilan (TMS , Si(CH3)4, δSi=0 ppm) verwendet.

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