Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий

ЯМР на службе энологии: технология SNIF

ЯМР служит не только химикам, но еще и ценителям хорошего вина! С его помощью можно определять происхождение вина – такой метод называется SNIF. Предполагалось, что эта аббревиатура расшифровывается как Specific Natural Isotope Fraction (конкретная доля природных изотопов), но в переводе с английского to sniff означает «нюхать». ЯМР позволяет в некотором роде «понюхать» вино.

Метод SNIF был изобретен химиками Жераром и Маривонн Мартен в Нанте в 1980-х годах, первоначально с целью определения того, добавляли ли в вино сахар (см. главу 14). Кроме того, этот метод дает информацию о географическом происхождении этанола! В самом деле, в разных регионах процессы фотосинтеза и метаболизма для водорода ¹H и его изотопа дейтерия ²H протекают по-разному, о чем и позволяет судить конкретный спектр ЯМР. Магнитный момент дейтерия меньше, чем у водорода, поэтому химические сдвиги их ЯМР-сигналов отличаются. Измеряя интенсивность сигналов, вычисляют дозу дейтерия, сравнивают ее с имеющейся картой распределения дейтерия по винодельческим районам и таким образом получают представление о происхождении вина. В природе доля дейтерия очень мала и измеряется в миллионных частях (ppm). Так, она составляет 90 ppm на Южном полюсе и в среднем 160 ppm на экваторе. Отметим, что на Венере она составляет 16 000 промилле, то есть водород там содержит 1,6 % дейтерия.

На происхождение вина указывает еще один фактор – это локализация дейтерия в различных группах. Молекула этанола CH₃–CH₂–OH может превратиться в CH₂D – CH₂–OH, или CH₃–CHD – OH, или CH₃–CH₂–OD (буква D означает дейтерий)…

Раскрывая состав и происхождение вин, метод SNIF усложняет жизнь мошенникам: добавить сахар, разбавить вино или подменить этикетку становится невозможно!

8. МРТ-аппарат. Лежащего пациента помещают внутрь рабочего цилиндра