Gaz d'analyse pour la spectroscopie RMN
La spectroscopie par résonance magnétique nucléaire, ou spectroscopie RMN, permet de déterminer la structure et la dynamique des molécules. Ce procédé est utilisé pour la recherche et l'assurance qualité en chimie, biochimie et recherche sur les matériaux. Pour garantir la précision de la méthode de mesure en laboratoire, il est essentiel d'utiliser un gaz de fonctionnement aussi pur que possible.
- Utilisation de la spectroscopie RMN
- Déroulement de la spectroscopie RMN
- Domaines d'application de la spectroscopie RMN
- Le gaz de fonctionnement et le gaz vecteur adaptés à la spectroscopie RMN
- Fourniture de gaz pour la spectroscopie RMN
- Service pour la spectroscopie RMN
- Gaz vecteurs et gaz de service pour d'autres techniques d'analyse
Utilisation de la spectroscopie RMN
La spectroscopie RMN est une méthode d'analyse basée sur la résonance magnétique nucléaire. RMN signifie « résonance magnétique nucléaire ». Ce procédé nécessite des noyaux atomiques qui s'alignent dans un champ magnétique. Cette rotation apparente est appelée spin nucléaire et provoque une modification de l'état énergétique des atomes. La mesure de ce signal de spin nucléaire permet d'élucider la structure et la dynamique des molécules. La détermination des protons à l'aide de la spectroscopie RMN 1H est la méthode de mesure la plus couramment utilisée. Ce procédé permet également de mesurer un grand nombre d'isotopes dotés d'un moment magnétique, tels que le carbone 13, l'azote 15, le fluor 19, le phosphore 31 ou encore l'étain 119.
Déroulement de la spectroscopie RMN
L'échantillon est placé dans un tube en verre à paroi mince dans le champ magnétique statique puissant de l'appareil RMN. Le champ magnétique aligne les moments magnétiques des noyaux atomiques. Un champ alternatif à haute fréquence est ensuite appliqué pour exciter les spins nucléaires. La fréquence du champ alternatif doit correspondre à la fréquence de résonance des noyaux atomiques à analyser. L'état énergétique des spins nucléaires excités est supérieur à leur état fondamental. Lorsque les spins nucléaires reviennent à leur état initial dans le champ alternatif, de l'énergie est libérée sous forme d'ondes électromagnétiques.
Ce processus est appelé relaxation. Une bobine mesure l'énergie libérée lors du retour à l'état fondamental. À partir de là, le signal électrique pour la décroissance d'induction libre (signal FID) est créé et converti en un spectre au moyen d'une transformation de Fourier. Tous les noyaux d'un même atome dans une molécule n'ont pas la même fréquence de résonance. L'environnement électronique à l'intérieur de la molécule et les interactions avec d'autres atomes entraînent ce que l'on appelle des décalages chimiques et des couplages. En conséquence, les signaux du spectre sont décalés de quelques ppm. Ces effets permettent d'identifier les substituants individuels et les groupes fonctionnels. La surface sous le signal est en corrélation avec leur nombre.
Domaines d'application de la spectroscopie RMN
La méthode RMN est utilisée dans divers domaines de la chimie, de la biologie et de la médecine. En chimie organique, cette méthode joue un rôle important dans l'élucidation de la structure moléculaire et l'identification des composés chimiques. La biochimie utilise cette méthode pour déterminer la structure, la mobilité et les partenaires de liaison des macromolécules telles que les protéines, les lipides et les acides nucléiques. Cette méthode d'analyse aux multiples facettes permet de caractériser de nouveaux matériaux inorganiques et organiques, des médicaments et des catalyseurs.
De plus, la méthode RMN permet d'analyser les processus métaboliques dans les cellules et les tissus vivants. Pour cela, on suit la concentration et le flux des biomarqueurs. Cette méthode est également utile pour le diagnostic ou le traitement de maladies. La spectroscopie RMN à l'état solide est utilisée en laboratoire pour caractériser des structures au niveau moléculaire. Ce procédé est utilisé pour analyser les relations de liaison dans les solides et donc pour développer de nouveaux matériaux.
Le gaz de service et le gaz vecteur adaptés à la spectroscopie RMN
Dans la spectroscopie RMN, les aimants doivent être fortement refroidis. Ils sont constitués de matériaux supraconducteurs qui ne présentent aucune résistance uniquement à des températures très basses. Dans cet état, les aimants supraconducteurs peuvent générer des champs magnétiques très élevés. Ceux-ci sont nécessaires pour l'excitation et la détection de la résonance magnétique nucléaire. Le refroidissement est assuré par de l'hélium liquide comme gaz de service, qui présente une température de -269 °C. L'hélium est ainsi le fluide de refroidissement liquide le plus performant.
Outre le gaz de service He LGC, d'autres gaz sont nécessaires pour la spectroscopie RMN. Différents gaz sont utilisés en fonction de l'état physique de l'échantillon et de l'appareil de mesure.
| Utilisation | Gaz | Produit |
| Gaz de fonctionnement | He | He LGC |
| N2 | N2 liquide |
Fourniture de gaz pour la spectroscopie RMN
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Service pour la spectroscopie RMN
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Gaz vecteurs et gaz de service pour d'autres techniques d'analyse
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