ЯМР (ядерный магнитный резонанс) как метод химического анализа самогона

Изоамиловый от остальной сивухи отличить будет практически невозможноИИВ, 12 Янв. 17, 22:35

зато (как я понимаю) с лёгкостью можно определить наличие тяжёлой воды и содержание изотопов C¹³ C¹⁴

именно то о чём мечтали бедные русские самогонщики    

я бы с радостью уронил бы цену еще, но, к сожалению, без этих дорогущих компонент ничего видно не будетИИВ, 12 Янв. 17, 22:08

А эти чудо-компоненты только для гигафлопсов используются, или он и аппаратным образом корелляцию считают.
Почему нельзя в датчик пихать только магниты и усилитель, а гигафлопсы например CUDA-ой обсчитывать?

сразу предупреждаю, дейтерий в обычной воде из под крана, к сожалению не виден. В самогоне будет то же самое. У меня есть версия с DNP, там видно, а без DNP, к сожалению, не получается. 17О на пределе детектирования в обычной воде виден.

У 14С спин нулевой, видно не будет.

А вот 13С - это очень важно, он детектируется, и именно из-за него при возбуждении по нему, а детекции по 1Н получаются такие классные спектры. Иначе была бы лажа и отличить метанол от этанола было бы крайне сложно.

альдегиды должны быть видны хорошо (все скопом), да, нижний предел конечно не ахти, но 0.1-0.5г/л будет получаться. Изоамиловый от остальной сивухи отличить будет практически невозможно (а надо ли?, мы же их друг от друга не разгоняем), но вот от этанола, будут детектироваться тоже примерно с той же границы чувствительности. Да, понятно, метанол хорошо будет виден примерно с 0.2г/лИИВ, 12 Янв. 17, 22:35

Ага, вот, собственно, и ответ на мой вопрос. Чувствительность сильно недостаточна для наших (по крайней мере моих) целей. Но, для грубого и быстрого анализа это неплохо.

Хочется (но, пока не можется) брать мГ/л и без долбанного хроматографа. Может со временем кто-нибудь предложит и его аналог в аналогичных габаритах по приемлемой цене. Мне кажется, эта задача вполне решаема при современной технологии. Есть же всякие нанотрубки и т.д.

Это я не в качестве критики, прибор просто замечательный, молодцы!

А эти чудо-компоненты только для гигафлопсов используются, или он и аппаратным образом корелляцию считают.
Почему нельзя в датчик пихать только магниты и усилитель, а гигафлопсы например CUDA-ой обсчитывать?Kotische, 12 Янв. 17, 23:00

Да, именно аппаратная корреляция.

Вытащить поток сознания в 10ГБитс/с наружу достаточно сложно, а если и вытащить, то будет как у Оксфорда под 40кг, да и стоимость компонент будет недецкая.

Я конечно по совместительству официальный Нвидия консультант уже 9 лет как, но впаривать без пользы такое железо как-то не решился, если можно дешевле сделать.

Добавлено через 2мин.:

Хочется (но, пока не можется) брать мГ/л и без долбанного хроматографа. Может со временем кто-нибудь предложит и его аналог в аналогичных габаритах по приемлемой цене. Мне кажется, эта задача вполне решаема при современной технологии. Есть же всякие нанотрубки и т.д.Rudy, 12 Янв. 17, 23:08

с DNP скоро тоже будет, с примерно на 3 порядка лучшей чувствительностью, только не в тех габаритах и не с тем ценником

А вот 13С - это очень важно, он детектируется, и именно из-за него при возбуждении по нему, а детекции по 1Н получаются такие классные спектры. Иначе была бы лажа и отличить метанол от этанола было бы крайне сложно.ИИВ, 12 Янв. 17, 23:05

Интересно. Я правильно понял, что накачка идет по 13С (порядка 10,7 МГц), а регистрация - по 1Н (порядка 42,5 МГц)?

И по 13С, и по 15N, и 14N и по 1H. Делается несколько пробных пульсов, чтобы понять какие изотопы вообще есть, далее делается HSQC c неоднородным семплингом, если совсем плохо с другими изотопами, можно NOESY делать, всяко там 4 передающие и 2 приемные катушки и сделать можно в общем-то более-менее все. Так как получается очень многомерный спектр, его объем будет ненормальным, да и время накопления - тоже.

Чтобы это побороть делается две вещи:

1. разреженный многомерный семплинг doi:10.1038/nmeth900 and doi:10.1021/ja902012x
2. тензорная аппроксимация doi:10.1002/nla.297 и автоматическое разнесение на отдельные резонансы.

Понятно из-за этого надо довольно много в реальном времени чего-то делать, и попытка вынести это на ГПУ потерпела крах и пришлось все засунуть в плиску + линукс комп с PowerVR...

Без всего этого получается только одномерный спектр по водороду, а на него при этом маленьком поле в 1.1Тл смотреть противно.

Да, подход у вас серьезный, я в этом до конца так и не разобрался, правда и надобности особой не было. Желаю удачи в ваших начинаниях!Rudy, 13 Янв. 17, 00:08

Спасибо на добром слове! Я десять лет уговаривал Брукер это сделать вместе с ними (моя математика, их железо). Брукер не уговорился, а тем временем, всем миром, на форуме электроникс меня таки научили железки паять

Т.е. эти гигафлопсы нужны лишь для того что бы реализовать цифровую симуляцию спектроанализатора?Kotische, 13 Янв. 17, 00:11

Сделать полное фурье в реальном времени при 320МS/s стоит пара-тройка гигафлопсов, если совсем приспичит, внутри сидящий дуальный атом справится. Да и не надобно оно, если бы только в нем дело было бы даунсемплингом все можно было бы решать обрабатывая на Cortex-M3. Но, как я говорил, на такие спектры смотреть можно с фразой "я столько не выпью".

Пожалуйста, мои статейки, ссылки на которые я дал, посмотрите, там тензорное разложение с большей арифметической сложностью крутится. Если сможете чего-то интересного по уменьшению сложности и улучшению устойчивости решения этого алгоритма, особенно для спасровых данных подсказать, буду очень премного благодарен.

метанол хорошо будет виден примерно с 0.2г/лИИВ, 12 Янв. 17, 22:35

для качественного спирта это много, а целевая аудитория боярышника вряд ли поднимет такую цену

для качественного спирта это много, а целевая аудитория боярышника вряд ли поднимет такую ценуsevpro, 13 Янв. 17, 08:18

да, верно, ЯМР-же, надо много изотопов, чтобы что-то померить, тут ничего не поделаешь.

Правда 0.2г/л в самогоне - это 1/200 доля метанола в спирте, что, как мне известно, не действует на человека (я могу ошибаться, поправьте, если я не прав). Ведь одно из противоядий на метанол - это водка, только выпить ее надо раз в 100 больше, чем метанола, чтоб почки стали все вместе выводить не перерабатывая метанол в формальдегид.

будет, с примерно на 3 порядка лучшей чувствительностью, только не в тех габаритах и не с тем ценникомИИВ, 12 Янв. 17, 23:10

Подробности можно?

DNP - Dynamic Nuclear Polarization.

Планируем позиционировать как HPLC сенсор с камерой около 6мкл, скоростью потока не выше 1мл/мин. Сейчас достигаемая чувствительность составляет уже около 0.2-0.5нанограмм в измерительном объеме, есть надежда сделать еще порядок. Если все пойдет успешно, к концу этого 2017 года надеюсь сделаем, а когда на рынок будем поставлять, пока сказать не могу.

Правда 0.2г/л в самогоне - это 1/200 доля метанола в спирте, что, как мне известно, не действует на человека (я могу ошибаться, поправьте, если я не прав). Ведь одно из противоядий на метанол - это водка, только выпить ее надо раз в 100 больше, чем метанола, чтоб почки стали все вместе выводить не перерабатывая метанол в формальдегид.ИИВ, 13 Янв. 17, 13:19

По госту, если не ошибаюсь, спирт первого сорта (самый хреновый) допускает содержания метанола не более 0,05% объема АС, альфа (самый лучший) - не более 0,003.

По госту, если не ошибаюсь, спирт первого сорта (самый хреновый) допускает содержания метанола не более 0,05% объема АС, альфа (самый лучший) - не более 0,003.sevpro, 13 Янв. 17, 13:40

Ну так правильно, 0.05% - это примерно 0.5г/л, что точно будет видно, а 0.003% - то бишь 0.03 в 6.7 раз больше того, что получается при разумном проточном анализе. За счет накопления (правда это овернайт а то и дольше надо будет делать 1/2 * 6.7*6.7=22часа плюс/минус лапоть) этот предел должен достигаться, но про реал-тайм говорить, к сожалению, нельзя.

Планируем позиционировать как HPLC сенсор с камерой около 6мклИИВ, 13 Янв. 17, 13:36

Габариты, цена?
Имеется в виду всей установки хроматографа, а не только ямр-датчика.

Если говорить об общих габаритах, то они будут больше всем остальным определяться, то есть около 20-50кг, КВатт+ потребления и настольное исполнение. Ценник может определяться остальными HPLCшными компонентами, то есть колонка от 3кбакс (реально расходник), помпа от 20кбакс, то есть без нашей части спокойно 100кбакс+ будет стоить, расходники в виде эллюентов по баксу и больше за измерение, а вот сколько наша часть будет стоить, пока сказать не смогу, но однозначно в разы больше, чем то, что сейчас обсуждается, но и применение будет совсем другое.

судя по параметрам пока ГХ/МассСпек заменить нечем

применение будет совсем другое.ИИВ, 13 Янв. 17, 14:55

Будет нормальное лабораторное + научное применение.

Сейчас применение вообще ТОЛЬКО учебное.
Для лабораторного - мала точность,
для бытового - слишком высокая цена.

Экспресс анализ ?

Ну если только этанол от метанола или ацетона чтоб быстро отличать.
Примеси уже быстро не померяешь.

За счет накопления (правда это овернайт а то и дольше надо будет делать 1/2 * 6.7*6.7=22часа плюс/минус лапоть) этот предел должен достигаться, но про реал-тайм говорить, к сожалению, нельзя.ИИВ, 13 Янв. 17, 13:47

Т.е. об ЭКСПРЕС-анализе речь уже не идёт.