Asfalten süspansiyonlarında dinamik nükleer polarizasyon
Dynamic nuclear polarization in suspensions of asphaltene
Yazar: NİHAL URAN ERSÖZLÜ
Danışman: PROF. DR. AYTAÇ YALÇINER
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Asfalten süspansiyonlarını değisik sıcaklıklarda incelemek için 1.44mT'lık zayıf manyetik alanda Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) veOverhauser Effect (OE) tipi Dinamik Nükleer Polarizasyon (DNP) kullanıldı.Çözgen ortamın çekirdek spinleri ile asfalten misellerinde bulunan çiftlenmemiselektron spinleri arasında moleküller arası spin-spin etkilesmesi gözlenir.Bu çalısmada 60-70 penetrasyon dereceli asfalt çimentosundan eldeedilen asfalten kullanıldı. Saf çözgen ortam olarak klorobenzen (ChB) ve piridin(Pyd), karısık çözgen ortam olarak da bunların çesitli oranlarda (%80 ChB+%20Pyd, %60 ChB+%40 Pyd, %40 ChB+%60 Pyd, %20 ChB+%80 Pyd) karısımlarıkullanıldı. Her bir çözgen ortam için vakum sisteminde sabit konsantrasyonluörnek hazırlandı ve zayıf alan çift rezonans NMR spektrometresinde dört farklısıcaklıkta (-10oC, 7oC, 23oC, 38oC) saturasyon deneylerine tabi tutuldu. ESRfrekansına bağlı olarak tek bir çözgen ortamda EPR spektrumu elde edildi. Herbir çözgen ortam için dört farklı sıcaklıkta sinyal büyüme faktörleri hesaplandı.Tüm ortamlar için, negatif sinyal büyümelerinden dolayı, dipol-dipol etkilesmesibaskındır. Tüm sıcaklıklarda, büyüme faktörü, en zayıf elektrik dipol momentesahip olan, saf piridin çözgen ortamı için en küçük değere, saf klorobenzençözgen ortamı için en yüksek değere ve karısık çözgen ortamları için bu sınırlararasında kalan değerlere sahiptir.Sıcaklığın ve çözgen ortamın sinyal büyüme faktörüne etkisi tartısıldı.ANAHTAR KEL?MELER: Dinamik Nükleer Polarizasyon, çift rezonans, asfalten,moleküller arası spin-spin etkilesmesi

Abstract:
The Overhauser Effect Type Dynamic Nuclear Polarizationexperiments were performed to study suspensions of asphaltene in pure andmixed Chlorobenzene and Pyridine at a low magnetic field 1,44 mT and indifferent temperatures. ?ntermolecular spin-spin interaction occur betweennuclear spins in the solvent medium and the unpaired electron spins in theasphaltene micelles.The asphaltene was extracted from asphalt with penetration grad 60-70. Chlorobenzene (ChB) and pyridine (Pyd) have been used as the puresolvent medium. For the mixed solvent media, chlorobenzene and pyridinehave been mixed in constant ratio. (%80 ChB+%20 Pyd, %60 ChB+%40 Pyd,%40 ChB+%60 Pyd, %20 ChB+%80 Pyd). For every solvent medium, thesamples have been prepared in the same concentration in vakum and thesaturation experiments were applied to the samples in four differenttemperatures (-10oC, 7oC, 23oC, 38oC). The electron paramagnetic resonance(EPR) spectrum of the asphaltene was obtained, depending on ESR frequencyfor the single solvent medium. Signal enhancement factors have beencalculated in four different temperatures. For all media, the dipole-dipoleinteractions is predominant due to the negative signal enhancement. In alltemperatures, the signal enhancement factor has the smallest value for purepyridine solvent medium which has the lowest electrical dipole moment and thehighest value for pure chlorobenzene solvent medium and the values betweenthese two limits for the mixed solvent media.The effects of temperature and solvent medium to the signalenhancement factor have been discussed.KEYWORDS: Dynamic Nuclear Po