低場(chǎng)核磁技術(shù)研究水分子運動(dòng)狀態(tài)
水分子的運動(dòng)：
水分子是粘在一起、一個(gè)挨著(zhù)一個(gè)、振動(dòng)著(zhù)的分子。水保持著(zhù)它的體積；它不會(huì )散開(kāi)，因為它的分子互相吸引。
當溫度升高，水分子的運動(dòng)也加強。如果繼續加熱，到了分子間的吸引力不足以把它們拉在一起時(shí)，分子就會(huì )飛走，互相分離。
升溫影響水分子的運動(dòng)：
互相吸引的水分子→加熱（得到外部能量）→分子運動(dòng)加強，能量增加→總能量增加→溫度升高→繼續加熱→吸引力不足→分子就會(huì )飛走，互相分離→蒸發(fā)。
當溫度降低，水里的原子、分子的振動(dòng)逐漸減弱。 原子之間是有吸引力的，在很低的溫度下將發(fā)生的情況：分子被鎖定在一種新的型式中，這就是冰。冰是水分子六角形陣列。雖然是一種剛性的結晶形態(tài)。
冰的原子并不是靜止不動(dòng)的，所有的原子仍在原地振動(dòng)。 提高溫度，它們振動(dòng)的幅度越來(lái)越大，直到把它們自己從所在的位置上搖下來(lái)。 叫熔化。固體和液體的差別就在于，固體中的原子是按照某種陣列排列的，叫做晶體陣列。
降溫影響水分子的運動(dòng)：
降低溫度→能量低了→分子運動(dòng)減弱→很低的溫度→分子鎖定成六角形結構的冰→原子就地振動(dòng)→冰的溫度。
低場(chǎng)核磁技術(shù)研究水分子運動(dòng)狀態(tài)
低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可用于研究水分子運動(dòng)狀態(tài)，弛豫時(shí)間特征參數可以反映當前溫度下水分子的活性。相同溫度下，水分子活性越大，弛豫時(shí)間越長(cháng)。所以自由水的T2弛豫時(shí)間要遠遠大于冰的弛豫時(shí)間。
生物體系中，水分子與周?chē)镔|(zhì)發(fā)生作用，從而影響水分子的運動(dòng)特性。T2弛豫圖譜可區分樣品中不同運動(dòng)狀態(tài)的水組分。
多層結構形成機理：大分子的親水基團（—NH2，—OH）與鄰近水分形成氫鍵，由于氫鍵極化，水分子反過(guò)來(lái)傾向與下一層水分子形成氫鍵，如此反復，最后形成極性的多層結構。這個(gè)又是NMR研究水分相態(tài)的基礎依據，由于結合水直接與大分子基團以氫鍵結合，受到束縛程度較大，水分運動(dòng)性較弱，衰減速度最快，自由水游離在結構以外，水分運動(dòng)性較強，衰減速度最慢，從而根據弛豫時(shí)間的大小來(lái)區分水分相態(tài)。
推薦儀器：紐邁NMI20系列變溫低場(chǎng)核磁共振
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