PENGERTIAN E.S.R

• Elektron Spin Resonance adalah cabang dari spektroskopi serapan di mana radiasi yang memiliki frekuensi di daerah gelombang mikro diserap oleh zat paramagnetik untuk menginduksi transisi antara tingkat energi magnetik elektron dengan spin yang tidak berpasangan.

FENOMENA E.S.R

Fenomena E.S.R biasa ditunjukkan oleh : • Atom yang memiliki jumlah elektron ganjil • Ion yang kulit elektron lebih dalamnya terisi sebagian • Molekul lain yang mempunyai momentum angular dari elektron • Radikal bebas yang memiliki elektron tidak berpasangan • Molekul dengan elektron berpasangan dan medan magnet nol

TINGKATAN ENERGI

POSISI ABSORPSI PADA ESR (FAKTOR g) Tingkat energi spin elektron dipisahkan dalam medan magnet, B0, dengan rumus:

β = Bohr magneton (9,273 x 10-24 JT-1) g = Landé splitting factor

Absorpsi resonansi akan terjadi pada frekuensi :

Karena spektrometer ESR berbeda, beroperasi pada bidang yang berbeda pula, maka “g” bisa diamati dengan penurunan persamaan 1.

………………….(1)

………………..(2)

………………….(3)

HYPERFINE COUPLING

-Hyperfine struktur yaitu efek yang lebih kecil yang muncul ketika sebuah elektron tidak berpasangan bisa mendekati inti dengan non-zero spin. Interaksi dari momen magnetik elektron tidak berpasangan dengan setiap inti di sekitarnya memiliki non-zero spin yang menimbulkan struktur hyperfine. - Splitting hyperfine dalam spektrum ESR mirip dengan pergeseran kimia dalam spektrum NMR. - Ketika sebuah elektron tunggal berinteraksi satu inti,jumlah splitting akan menjadi 2l+1, dimana l adalah jumlah kuantum spin untuk inti. - Secara umum sebuah elektron tunggal berinteraksi dengan inti magnet “n” ekuivalen dengan sinyal elektron yang tersplitting menjadi multiplet (2Nl +1).

MS=±½

MS=-½

MS=+½

Electron

S(½)

MI=+½

MI=-½

MI=-½

MI=+½

Nucleus

I (½)

Selection Rule

DMS = ±1; DMI = 0 Magnetic Field

S=½; I=½

Doublet

hfc

Hyperfine Coupling

INSTRUMENTASI

PERBEDAAN NMR DAN ESR NMR ESR

• Keadaan energi yang berbeda diproduksi karena penyelarasan momen magnetik nuklir relatif terhadap medan magnet diterapkan dan transisi antara keadaan energi terjadi pada penerapan frekuensi yang tepat di wilayah frekuensi radio

• Posisi penyerapan NMR dinyatakan dalam pergeseran kimia.

• Berputarnya kopling spin inti menyebabkan pemisahan sinyal NMR.

• Keadaan energi yang berbeda

diproduksi karena penyelarasan

momen magnetik elektronik

relatif terhadap magnet yang

diberikan dan transisi antara

keadaan energi terjadi pada

penerapan frekuensi yang tepat

di wilayah gelombang mikro.

• Posisi penyerapan ESR dinyatakan

dalam nilai faktor "g".

• Kopling dari spin elektronik

dengan spin inti (hyperfine

coupling) menyebabkan

pemisahan sinyal ESR.