Connecté en tant que :
filler@godaddy.com
Spectroscopie
Fourniture, installation et formation pour universités, centres de recherche et industrie
D Solutions accompagne les laboratoires universitaires, les centres de recherche et les laboratoires de contrôle qualité industriels en Algérie dans le choix, l'installation et la prise en main de leurs équipements de spectroscopie. Basés à Bordj El Kiffan (Alger), nous intervenons sur site partout en Algérie, de l'étude du besoin jusqu'à la mise en service et la formation des utilisateurs.
Qu'est-ce que la spectroscopie ? La spectroscopie étudie l'interaction entre un rayonnement électromagnétique et la matière. Selon la technique, on mesure la lumière absorbée (FTIR, UV-Visible), diffusée (Raman) ou émise (fluorescence X, ICP, étincelle) par l'échantillon. Le spectre obtenu renseigne sur sa composition : les spectroscopies moléculaires (FTIR, Raman, UV-Visible) identifient les liaisons chimiques et les molécules, tandis que les spectroscopies élémentaires (XRF, ICP, étincelle) identifient et dosent les éléments chimiques.
Spectroscopie Raman : principe et microscopie Raman
Le principe de la diffusion Raman
Découverte : l'effet Raman a été mis en évidence en 1928 par le physicien indien C. V. Raman, prix Nobel de physique en 1930.
Principe : lorsqu'un faisceau laser monochromatique éclaire un échantillon, la quasi-totalité de la lumière est diffusée sans changement d'énergie (diffusion Rayleigh). Une infime fraction des photons, de l'ordre d'un sur dix millions, échange de l'énergie avec les vibrations des molécules : c'est la diffusion Raman. Les photons Stokes perdent de l'énergie, les photons anti-Stokes en gagnent ; à température ambiante, les raies Stokes sont les plus intenses et ce sont elles que l'on mesure habituellement.
Le spectre Raman : on trace l'intensité en fonction du déplacement Raman, en cm⁻¹, c'est-à-dire l'écart d'énergie entre la lumière diffusée et le laser. Ce déplacement ne dépend pas de la longueur d'onde du laser : il est propre aux liaisons chimiques et à la structure cristalline de l'échantillon, d'où une véritable empreinte moléculaire et structurale.
Règle de sélection : une vibration est active en Raman si elle modifie la polarisabilité de la molécule, et active en infrarouge si elle modifie son moment dipolaire. Raman et FTIR sont donc complémentaires : les liaisons symétriques et peu polaires (C=C, S-S, liaisons carbone-carbone) répondent fortement en Raman, les liaisons polaires (O-H, C=O) en infrarouge.
Microscopie Raman : instrument, lasers et applications
L'instrument : un spectromètre Raman associe une source laser, un filtre qui élimine la diffusion Rayleigh, un réseau de diffraction et un détecteur CCD. Couplé à un microscope confocal, il analyse des zones de l'ordre du micromètre et réalise des cartographies chimiques (imagerie Raman) en surface ou en profondeur.
Choix du laser : l'intensité Raman augmente fortement quand la longueur d'onde diminue (elle varie en 1/λ⁴), mais les courtes longueurs d'onde excitent davantage la fluorescence de certains échantillons. Les lasers à 532 nm conviennent bien aux matériaux inorganiques et carbonés ; les lasers à 785 nm ou 1064 nm limitent la fluorescence des échantillons organiques, biologiques ou colorés. Plusieurs lasers peuvent équiper un même instrument.
Atouts : peu ou pas de préparation, analyse non destructive, mesure possible à travers le verre ou un emballage transparent, et faible signal de l'eau, ce qui permet d'analyser des solutions aqueuses.
Applications : matériaux carbonés (graphène, nanotubes : bandes D, G et 2D), semi-conducteurs (contraintes dans le silicium, bande à 520 cm⁻¹), polymorphes et principes actifs pharmaceutiques, minéralogie et géologie, catalyse, patrimoine et criminalistique. La technique SERS (diffusion Raman exaltée de surface) permet de détecter des traces. Nous définissons avec vous les longueurs d'onde, la résolution spectrale et le mode d'imagerie adaptés à vos travaux.
Spectroscopie moléculaire : FTIR et UV-Visible
Spectromètre FTIR : principe et applications
Principe : une molécule absorbe le rayonnement infrarouge aux fréquences qui correspondent à ses vibrations (élongation et déformation des liaisons), à condition que la vibration modifie son moment dipolaire. Dans l'infrarouge moyen (4000 à 400 cm⁻¹), chaque groupement fonctionnel (C=O, O-H, N-H, C-H…) donne des bandes caractéristiques, et la région de 1500 à 400 cm⁻¹ constitue une véritable empreinte digitale de la molécule.
Pourquoi « FT » ? Un spectromètre FTIR utilise un interféromètre de Michelson : toutes les longueurs d'onde sont mesurées simultanément sous forme d'interférogramme, puis converties en spectre par transformée de Fourier. Résultat : des mesures plus rapides, plus sensibles et d'une grande exactitude en nombre d'onde.
Échantillonnage : le module ATR (réflexion totale atténuée, cristal diamant, ZnSe ou germanium) analyse solides, poudres, liquides et pâtes sans préparation ; la transmission (pastilles KBr, cellules liquides) et la réflexion diffuse complètent les possibilités.
Applications : identification des polymères et des composites, contrôle des matières premières pharmaceutiques, huiles, peintures, minéraux, recherche de contaminants. Nous vous aidons à choisir le spectromètre FTIR de paillasse et les accessoires adaptés à vos échantillons.
Spectrophotomètre UV-Visible et loi de Beer-Lambert
Principe : dans l'ultraviolet (environ 190 à 400 nm) et le visible (400 à 800 nm), la lumière absorbée provoque des transitions électroniques dans les molécules (transitions π→π* et n→π*, transferts de charge, ions des métaux de transition). Le spectrophotomètre mesure l'absorbance A = log(I₀/I) à chaque longueur d'onde.
Loi de Beer-Lambert : A = ε · l · c. L'absorbance est proportionnelle à la concentration c de l'espèce absorbante, à la longueur du trajet optique l (souvent une cuve de 1 cm) et à son coefficient d'absorption molaire ε. C'est la base des dosages quantitatifs par étalonnage.
Instrument : lampe au deutérium pour l'UV et lampe tungstène-halogène pour le visible (ou lampe flash au xénon), monochromateur, cuves en quartz pour l'UV, détecteur. Les appareils à double faisceau compensent en continu les dérives de la source.
Applications : dosages en chimie, analyse de l'eau et de l'environnement, contrôle qualité agroalimentaire et pharmaceutique, cinétiques enzymatiques, quantification des acides nucléiques et des protéines (260/280 nm), mesure de couleur. Nous définissons avec vous la configuration adaptée : simple ou double faisceau, porte-cuves thermostatés, accessoires pour échantillons solides et logiciel.
Analyse élémentaire : fluorescence X, ICP et étincelle
Fluorescence X (XRF) : analyse non destructive
Principe : l'échantillon est irradié par un faisceau de rayons X primaires qui arrache des électrons des couches internes des atomes. Lorsque des électrons des couches supérieures comblent ces lacunes, l'atome émet un rayonnement X de fluorescence dont l'énergie est caractéristique de l'élément ; son intensité dépend de la concentration de cet élément.
Deux technologies : la fluorescence X à dispersion d'énergie (ED-XRF), compacte et rapide, mesure toutes les énergies simultanément avec un détecteur à semi-conducteur ; la fluorescence X à dispersion de longueur d'onde (WD-XRF) sépare les raies avec des cristaux analyseurs, pour une meilleure résolution et de meilleures limites de détection.
Applications : analyse rapide et non destructive des solides, des poudres (pastilles pressées, perles fondues) et des liquides, du sodium à l'uranium environ : contrôle des crus et des ciments en cimenterie, minerais et mines, métaux et alliages, sols et environnement.
ICP et spectrométrie à étincelle
ICP : un plasma d'argon à couplage inductif, porté à plusieurs milliers de degrés (de l'ordre de 6000 à 10 000 K), atomise et excite l'échantillon mis en solution. En ICP-OES (spectrométrie d'émission optique), on mesure la lumière émise à des longueurs d'onde propres à chaque élément ; en ICP-MS, on mesure les ions selon leur rapport masse/charge, avec des limites de détection encore plus basses. L'ICP dose de nombreux éléments simultanément dans les eaux, les sols, les aliments, les produits pharmaceutiques et les matériaux après minéralisation.
Spectrométrie à étincelle (OES) : une décharge électrique sous argon entre une électrode et la surface d'un échantillon métallique vaporise et excite le métal ; le spectre émis donne en quelques secondes la composition de l'alliage, y compris le carbone, le phosphore et le soufre dans les aciers. C'est l'outil de référence des fonderies, aciéries et ateliers mécaniques pour le contrôle des coulées et des matières entrantes.
New!
Découvrez le nouveau, scanner 3D TrackScan Sharp-Z révolutionnaire, l'expérience de mesure est devenu encore plus amusante!