Introducción Teórico-Práctica a la Resonancia Paramagnética Electrónica

Abstract

Resumen La Resonancia Paramagnética Electrónica (RPE) es un fenómeno que ocurre cuando al momento dipolar magnético de un electrón, inmerso en un campo magnético exterior a él, se le suministra una cantidad de energía que lo obliga a cambiar su orientación a otra de mayor energía potencial.Cuando esta situación ocurre, además en presencia de campos magnéticos pertenecientes a uno u otros núcleos atómicos cercanos a él, en un montaje experimental se puede detectar la cercanía de estos últimos.El montaje experimental es un espectrómetro de Resonancia Paramagnética Electrónica. Este equipo cuenta con un electroimán para producir un campo magnético variable a voluntad, así como una fuente de microondas que le da a los electrones la energía para cambiarle su orientación. Al variar la intensidad del campo magnético en presencia de una muestra que se quiere estudiar, se puede detectar a que intensidad del campo aplicado se produce la resonancia. Esta información aportará datos en cuanto al entorno magnético en el cual está el electrón libre o no apareado.El interés de esta técnica es que la información obtenida sobre el ambiente magnético del electrón, en un átomo o en una molécula, en conjunto con las provistas por otras espectroscopias, tales como ultravioleta, visible, infrarrojo, rayos X, Mössbauer, etc., sirve para dilucidar estructuras moleculares.El propósito del presente libro es ofrecer al lector una introducción al fenómeno de Resonancia Paramagnética Electrónica, tanto de un punto de vista teórico, como experimental y operativo. Va dirigida a personas que tengan un conocimiento a nivel medio de electricidad, magnetismo, así como conocimientos introductorios sobre átomos y moléculas.En la literatura científica, al respecto de esta área del conocimiento, se pueden encontrar numerosas y muy buenas obras, extensas algunas, muy profundas otras. Pero el que necesita una introducción al tema, tiene dificultades para filtrar de ellas el conocimiento básico teórico y, más aún, el operacional del espectrómetro que debe usarse, así como una visión de conjunto del fenómeno y su tratamiento.El primer capítulo parte de los conocimientos de física más básicos que se puedan tener, para dar una primera luz sobre el fenómeno en cuestión, desde un punto de vista cualitativo. En el segundo,se hace otro enfoque, haciendo uso de conceptos fundamentales de la mecánica cuántica que se necesitan, para entender, desde esta teoría, el fenómeno de la Resonancia Paramagnética Electrónica,puesto que ella no puede explicarse a cabalidad, desde el punto de vista de la física clásica. Los restantes capítulos analizan un espectrómetro típico de RPE, mostrando cómo está construido,la forma en que funciona y, en el último, se explica cómo usar un programa para la obtención, manejo y presentación final de los espectros. Una vez que se entiende la tecnología del instrumento,se describen los pasos que hay que seguir para ponerlo en situación de funcionamiento estable, listo para que se proceda a colocar una muestra que se quiere analizar. Seguidamente, se indican los parámetros que hay que afinar de manera de obtenerse el espectro deseado.