Question:
Quels sont les avantages des tubes RMN mieux notés?
Mad Scientist
2012-05-02 12:34:06 UTC
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Vous pouvez acheter des tubes RMN dans une grande variété de qualités, avec une différence de prix tout aussi énorme entre les tubes RMN les moins chers et les plus chers. Ils sont généralement évalués pour une fréquence de spectromètre spécifique, par ex. 300 MHz + ou 600 MHz +.

Quelle est la différence entre ces différents grades de tubes RMN? Et quelle est l'ampleur de l'effet sur la qualité des spectres si un tube de qualité inférieure est utilisé?

Les mauvais tubes RMN peuvent également contenir des courbes, ce qui peut les mettre en contact avec la sonde et les endommager. Ceci est généralement le résultat du chauffage du tube, plutôt que de son achat; Je peux donner des détails sur comment / pourquoi cela se produit et comment l'éviter si les gens le souhaitent.
Trois réponses:
#1
+26
Chris
2012-05-02 14:57:56 UTC
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Une règle générale est: la merde entre, la merde sort. Un grand échantillon de RMN 1D à faible champ à température ambiante n'est généralement que très peu affecté par l'utilisation d'un tube RMN bon marché. Il y a cependant des différences importantes et je vais en souligner quelques-unes.

La première distinction entre les prix est la composition du tube: le quartz coûte évidemment plus cher que le borosilicate. Pourquoi un chimiste utiliserait-il jamais le quartz plus cher? Vous pouvez chauffer / refroidir le quartz plus rapidement (bien pour les études thermiques), la coupure UV est plus basse (pensez à 190 nm par opposition à 320 nm) ce qui est important pour la photolyse, vous pouvez travailler avec du quartz à des températures plus élevées ( environ 1300 ° C au lieu de 250 ° C), et la pureté du quartz est mieux contrôlée que votre Pyrex typique. Il existe différentes qualités de quartz, fondus et synthétiques, et il existe différentes qualités de borosilicate, telles que le Pyrex de haute qualité ou la classe B de qualité inférieure, chacune a ses propres limites en ce qui concerne la pureté, etc.

Trois autres paramètres importants concernant la fabrication de votre tube sont: la concentricité, la cambrure et l'épaisseur de la paroi. Les tubes de qualité inférieure auront tendance à avoir moins de précision et d'exactitude sur chacun de ces paramètres et, par conséquent, votre échantillon peut osciller lors de la rotation (ce qui pose des problèmes tels que les bandes latérales de modulation). Un tube particulièrement défectueux peut frapper vos bobines RF et endommager votre sonde au fil du temps lentement ou rapidement s'il ignore toute norme raisonnable - encore plus évident pour un tube à ce niveau de «qualité» est qu'il peut être plus facile de se casser pendant acquérir votre échantillon et nous devrions tous être conscients du plaisir que cela représente pour toutes les personnes impliquées.

Le calage peut gérer les impuretés présentes dans le verre (comme l'oxyde ferrique) et l'augmentation des impuretés dans le verre / les inhomogénéités il faut plus de temps pour obtenir une bonne cale. Le temps, c'est de l'argent.

Beaucoup de ces éléments ont des tolérances plus faibles dans des expériences plus complexes et à des champs plus élevés. Cela dépend vraiment de votre expérience particulière et de ce que vous espérez en retirer.

Vraiment belle réponse. Je me demandais si vous pouviez dire s'il est possible que les adsorbats contaminent les tubes de manière quasi permanente et s'il existe des tubes avec des revêtements de surface pour les espèces réactives? (juste un intérêt occasionnel)
C'est tout à fait possible et c'est quelque chose à considérer sérieusement lors de l'analyse des traces, par exemple le fer, l'argent, l'indium, l'uranium, le cobalt, le rubidium s'adsorbent tous dans le pyrex en quantités variables. Ce sont généralement des changements de ppm et je serais surpris si la RMN était suffisamment sensible. Pour les cas où le verre est incompatible, passez aux fluoropolymères.
Je ne suis pas d'accord avec votre déclaration selon laquelle le calage peut traiter les impuretés paramagnétiques dans le verre. Ces impuretés créeraient de forts gradients _locaux_, qui seront impossibles à éliminer. En outre, en utilisant un système de calage de gradient moderne, la longueur de la routine de calage n'est pas aussi sévèrement affectée.
la qualité globale de calage est certainement réduite avec une impureté croissante d'espèces paramagnétiques, mais je m'attends à ce que les impuretés d'intérêt ne soient pas agrégées et largement réparties de manière homogène dans tout le tube RMN. Je ne suis cependant pas un expert en RMN. J'ai déjà utilisé ces nouvelles techniques pour acquérir des spectres RMN 1D 1H, mais les chimistes synthétiques que je connais (beaucoup sont inorganiques) restent à l'écart de ces techniques d'auto-calage.
#2
+10
GorillaPatch
2012-05-22 02:08:01 UTC
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Il y a des aspects supplémentaires concernant les tubes RMN. Outre leur précision d'épaisseur de paroi et de concentricité, le matériau lui-même peut être d'une grande importance.

1 H et 13 C-RMN

Le verre au borsilicate (pyrex) conviendra parfaitement aux applications standard. Pour les mesures à haut débit, ces tubes RMN de 400 MHz peuvent être éliminés après utilisation en évitant toute contamination croisée. Ces tubes n'ont de facto aucun signal de fond pour ces noyaux. Des tubes de bonne qualité évalués à 400 MHz peuvent également être utilisés sur des machines à champ plus élevé, mais il faut être conscient qu'une certaine dégradation de la qualité du signal peut se produire. Ceci doit être vérifié par recoupement avec des tubes de meilleure qualité.

29 Si-NMR

Dans ce cas, les tubes borsilicate et quartz produiront une bosse de verre, un signal large résonnant à la position où se trouvent typiquement les groupes Q. Une solution possible est l'utilisation de revêtements en PTFE (téflon), qui sont des tubes en plastique. Cependant, il faut être conscient que la tête de sonde elle-même contient des tubes de quartz qui sont intégrés pour supporter les bobines RF. Seul le changement du matériau du tube peut encore conduire à un signal de fond important.

De plus, des précautions particulières doivent être prises concernant les sondes équipées de gradient car l'assemblage de gradient peut également contenir du silicium.

Changer le tube RMN peut aider, mais il vaut la peine de ne mesurer que la sonde vide pour avoir une idée de la taille du fond du tube.

Il existe des moyens spectroscopiques pour supprimer au moins partiellement ces arrière-plans des signaux comme des filtres de relaxation ou en utilisant une séquence DEPTH.

Et pour une raison quelconque, si vous avez besoin de faire de la RMN du bore, alors utiliser les tubes de quartz est une bonne idée ... http://chem.ch.huji.ac.il/nmr/techniques/1d/row2/b.html
La bobine de la sonde est généralement fixée sur un tube de verre borosilicaté (duran / pyrex), qui apparaîtra également dans votre spectre. Cependant, Bruker se fera un plaisir de vous vendre une sonde sans bore. ;)
Selon Bruker, le support de bobine est en quartz. Au moins aux sondes récentes.
#3
+3
Karl
2016-05-06 18:06:27 UTC
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Les tubes haut de gamme sont garantis à symétrie cylindrique. Ceci est très important pour le calage, car sinon les différences de sensibilité entre l'air, le verre et le solvant créeront des gradients locaux * difficiles à caler (c'est-à-dire que vous avez besoin d'un recalage complet pour chaque échantillon).

Auparavant, cela était partiellement neutralisé par la rotation, mais les sondes modernes ne font plus tourner l'échantillon, et cela vous donnait des bandes latérales en rotation.

La "haute fréquence" très chère les tubes sont également censés être en verre de meilleure qualité, plus homogène et à sensibilité faible et constante. Je ne sais pas si c'est vrai ou si cela fait vraiment une différence.

Ne séchez pas vos tubes coûteux dans le four, incliné dans un bécher à 200 ° C! Le verre fin se plie très rapidement.

(* Si votre tube d'échantillonnage n'est pas trop rempli et situé à la bonne hauteur dans la sonde, vous obtiendrez très de mauvais effets de sensibilité de la partie supérieure et le bas de l'échantillon. Voir par exemple Olivier Buu, J Mag Res 257, 2015)



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