Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Bernard CATOIRE : Ingénieur de recherche - Docteur en chimie macromoléculaire - Responsable de la spectroscopie RPE, ENSAM, Paris
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article se propose de donner un aperçu non exhaustif sur l’apport de la résonance paramagnétique électronique (RPE) à l’étude des polymères. Parmi les applications, citons l’étude des processus de polymérisation, de dégradation, de stabilisation et d’ennoblissement. À la suite des travaux de McConnel , l’emploi de sondes radicalaires nitroxydes a ouvert de nouveaux domaines d’utilisation. Ces sondes ont permis d’obtenir des informations sur les micro-structures des polymères et la viscosité locale des milieux dans lesquels elles se trouvent incorporées .
La RPE, en raison de sa spécificité et de sa grande sensibilité (10−9 mol/L), permet une détection directe des radicaux libres. Un radical libre est une molécule ou une fraction de molécule comportant une couche électronique externe incomplète, autrement dit une liaison insatisfaite. La mise sur le marché de spectromètres commerciaux en a fait un outil de choix d’une recherche tant fondamentale qu’appliquée.
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Applications de la RPE à l’étude des polymères1. Principes de base de la RPE
La théorie de la RPE est complexe ; de nombreux et excellents ouvrages ont été publiés sur cette technique . Nous en rappellerons ici simplement quelques rudiments de base.
La RPE traditionnelle est une méthode de la spectroscopie hertzienne (9 à 10 GHz). Elle permet de détecter et d’analyser les espèces radicalaires créées dans les polymères à la suite de sollicitations diverses : physiques, chimiques, thermiques ou mécaniques...
Rappelons qu’un électron libre tournant autour de son axe possède un moment cinétique intrinsèque appelé spin et qui, d’après les lois de la mécanique quantique, peut prendre deux valeurs S = ±1/2.
À ce moment cinétique correspond un moment magnétique µ ; l’électron se comporte donc comme un petit dipôle magnétique. Soumis à un champ magnétique extérieur intense H, ces moments magnétiques vont s’orienter soit dans le sens du champ, soit en sens opposé. À ces deux sens correspondent deux niveaux d’énergie E1 et E2. Une source extérieure de rayonnement électromagnétique de haute fréquence donne au système un...
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Principes de base de la RPE
BIBLIOGRAPHIE
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(5) - CHACHATY (C.) - Spectromètre par RPE, RPE pulsée et RPE à très haut champ - , Techniques de l’Ingénieur P 2 885 (1999).
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(6) - AYSCOUGH (P.B.) - Electron spin resonance in chemistry - , Methuen & Co Ltd (1967).
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