EPR

In uw artikeltje over een nieuwe methode voor de detectie van electron spin resonantie (een betere naam zou eigenlijk electron paramagnetische resonantie zijn - EPR) maakt u de opmerking dat met behulp van deze nieuwe magnetische resonantie (EPR) techniek een droom werkelijkheid kan worden voor veel wetenschappers om drie dimensionale structuren van moleculen zichtbaar te maken. Dit is slechts gedeeltelijk waar.

Allereerst moet een stof paramagnetisch zijn, hetgeen betekent dat er ongepaarde electronen aanwezig moeten zijn. Dus de grote groep van diamagnetische stoffen (stoffen met alleen gepaarde electronen) kan met behulp van deze techniek niet onderzocht worden.

Ten tweede is de conventionele EPR techniek al vanaf het ontstaan in 1947 in gebruik om structuren in kristallen op te lossen. Bijvoorbeeld de Nobelprijswinnaar hoge temperatuur supergeleiders K.A. Müller was een "echte' EPR man en heeft een grote bijdrage geleverd tot de opheldering van de lage temperatuurstructuur (symmetrie) van het oxidische kristal strontiumtitanaat.

Nog steeds worden lokale veranderingen door zogenaamde onzuiverheden in het kristal ideaal gedetecteerd met behulp van EPR. Volgende maand bijv. wordt in het blad Solid State Communications een artikel van de hand van Müller en ondergetekende gepubliceerd over lokale veranderingen in strontiumtitanaat ten gevolge van een vijfvoudig positief geladen chroom ion. Verder merk ik op dat bij structuurophelderingen het exchange effekt (nabuurwisselwerking tussen de ongepaarde electronen) van paramagnetische stoffen nul moet zijn. Dit is ook niet bij alle stoffen het geval, vandaar de oplossing om een diamagnetische stof te dopen met een paramagnetische stof die in zeer kleine hoeveelheden aanwezig moet zijn (ongeveer 50 deeltjes per miljoen), zodat deze als een EPR oog in het kristal kan kijken. Als laatste wil ik opmerken dat de ideale techniek niet bestaat om structuren op te helderen. Juist de verschillende technieken tezamen, zoals röntgendiffractie, neutronendiffractie, NMR, optische absorptie enz., hebben in de loop der tijd tot oplossingen van molecuul structuren geleid.