Spectromètre à résonance magnétique RMN à faible champ : MagnoMeter XRS | MAGELEKA

Le MagnoMeter XRS permet une avancée considérable dans la caractérisation des particules et l’analyse de surface des dispersions.

Au fil des ans, les fabricants de matériaux ont constaté que certains produits peuvent présenter des problèmes de rendement ou de performance ne s’expliquant pas à partir des mesures effectuées avec des outils de caractérisation des particules.
Le problème était le suivant : les conditions de mesures étaient différentes des conditions d’application.

Le MagnoMeter XRS résout ce problème en donnant la possibilité de faire des mesures sur l’échantillon tel qu’il est formulé ou fabriqué permettant de lier les résultats aux conditions d’application associées.
Les techniques traditionnelles de caractérisation des particules comme la diffraction pour les macro-particules ou la diffusion dynamique de la lumière pour les nanoparticules supposent que les particules sont sphériques et lisses or ce n’est pas le cas pour la plupart des matériaux industriels. Le constat est le même pour la plupart des instruments basés sur la spectroscopie optique qui considèrent les particules étudiées comme uniforme et homogène. Par conséquent, les résultats obtenus avec ces techniques peuvent être erronés.
La technique RMN utilisée dans le MagnoMeter ne fait aucune hypothèse sur la taille ou la forme des particules et peut donc différencier facilement 2 produits qui diffèrent par leur surface ou leur forme mais dont la taille est la même et identifier les variations de la composition chimique de la surface de ce même produit.

• Principe de mesure :

L’échantillon à mesurer est placé dans un tube à RMN standard et est simplement inséré dans le MagnoMeter.
Le tube d’échantillonnage va reposer dans une bobine située entre 2 aimants permanents qui vont créer un champ magnétique statique uniforme ce qui va permettre d’aligner les spins des protons dans un liquide. Un champ magnétique de courte durée est généré par une impulsion de radiofréquence (RF) et va être appliqué à l’échantillon par l’intermédiaire de la bobine. Cela induit un changement temporaire de l’orientation des spins en fonction de la longueur de l’impulsion RF. Immédiatement après l’impulsion, les spins des protons du fluide de l’échantillon se réalignent avec le champ magnétique statique ce qui va entraîner une diminution de la tension dans la bobine qui va être mesuré de manière précise et dont on va déduire un temps de relaxation caractéristique. Il existe deux types de relaxation distincts appelés T1 et T2.
Les protons dans tout liquide sont très mobiles et ont un temps de relaxation relativement long, mais les protons attachés à la surface d’une particule (c’est-à-dire ceux qui les « mouillent ») ont des mouvements restreints et peuvent interagir magnétiquement avec la surface, ils ont donc un temps de relaxation court.
Les temps de relaxation T1 ET T2 sont étroitement liés aux propriétés interfaciales de la surface de la particule et du liquide dispersant. Chaque temps (T1 ou T2) caractérise un comportement différent de la particule « mouillée ». Dans n’importe quelle application, des T1 et T2 différents seront observés. La surface « mouillée » disponible d’une dispersion peut alors être déduite des temps de relaxation à l’aide d’une procédure d’étalonnage faite automatiquement par le MagnoMeter.

• Qu’est-ce que le MagnoMeter ?

Le MagnoMetrer est un nouveau spectromètre à résonance magnétique nucléaire (RMN) à faible champ spécialement conçu pour caractériser les suspensions de particules en mesurant le temps de relaxation. Le temps de relaxation RMN est une propriété fondamentale de tous les états de la matière et le MagnoMeter va mesurer les temps de relaxation T1 et T2 des mélanges de phases solides/liquides et liquides/liquides avec des concentrations de phases allant de 0,01% à 90%. À partir de ces données, la surface des particules qui est mouillée (Paramètre important pour de nombreuses applications) peut être déterminé par étalonnage ainsi que la concentration d’adsorption des dispersants et des polymères.
Le MagnoMeter est un outil puissant permettant :

• Le contrôle qualité des matières premières
• La surveillance du processus de fabrication à un stage intermédiaire
• Le contrôle qualité du produit fini

Logiciel :
Interface utilisateur simple et adapté aux industries avec bouton de configuration pour l’optimisation automatique de l’instrument.

• Conçu pour être utilisé en R&D, Contrôle qualité ou procédés de fabrication
• Respect de la réglementation en termes de sécurité
• Exportation sur Excel pour traitement hors ligne des résultats ou archivage

Caractéristiques techniques :

• Temps de relaxation T1 100µs – 100 secondes ; T2 50µs – 100secondes
• Plage de concentration 0.01% - 90% (en fonction de l’échantillon) aucune dilution nécessaire
• Taille des particules analysables 5nm – 5µm
• Plage de températures 4°C à 80°C
• Taille des tubes d’échantillon 2mm – 8mm
• Volume des échantillons 100µL
• Alimentation : 100 – 240 VAC 50/60 Hz
• Puissance électrique : 120 W
• Connectique : Ethernet
• Dimensions compactes :
• MagnoMeter 360 (L) x 255 (l) x 135 (h) mm , poids : 6.3 kg
• MagnoPod 210 (h) x 215 (Diam) mm , poids : 1.5 kg

Avantages clés :

• Pas de pièces mobiles, évitant les problèmes d’alignement optique, pas de calibration nécessaire
• Mise en place simple et rapide
• MagnoPod est séparé de l’appareil de contrôle pour éviter les interférences électroniques et thermiques
• Vitesse de mesure entre 1 seconde et 2 minutes en fonction de l’échantillon
• MagnoPod permet un contrôle à distance, idéal pour les échantillons dangereux : facilement échangeable pour différents noyaux (7Li, 19F, 31P) et permet un fonctionnement jusqu’à 30m de distance
• Mesure non invasive illimitées
• Tubes d’échantillon en verre RMN standard interchangeables pour s’adapter à une très large gamme de types d’échantillons
• Innovant et polyvalent
• Phase cycling, impulsions composites, RF à deux canaux et gradient 3D
• Utilise des tubes RMN de taille standard
• 4 diamètres disponibles de 2mm (haute résolution) à 8mm (basse résolution)
• Livré avec logiciel simple et intuitif facile à utiliser et à mettre à jour, avec un processeur ARM9 dual-core fonctionnant sur Debian

Analyses incomparables avec fonctionnalités et performances inégalées : permet d’obtenir des données très intéressantes pour l’industrie et la recherche, par exemple concernant :

• Ratio Solide/Liquide
• Particules hautement paramagnétiques
• Polymères en solution et fondus
• Surface mouillée
• Cinétique des nanoparticules
• Absorption des polymères et tensioactifs

Applications types :

• R&D pour les batteries
• Fabrication de graphène
• Industrie Pharmaceutique
• Les applications sont multiples allant des produits agrochimiques aux zéolithes (Peintures, encres, cosmétiques, polymères, minéraux, céramiques, nanocristaux de cellulose, etc.)