Identification de structures et de formes cristallines d’un composé (comparaison à une base de données)

L’identification des structures et formes cristallines est une étape essentielle dans la caractérisation des matériaux solides, qu’ils soient d’origine polymérique, minérale, pharmaceutique ou alimentaire. Réalisée par diffraction des rayons X (DRX ou XRD) et spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), cette analyse permet de déterminer la nature cristallographique, la pureté, la phase polymorphique et la conformité structurale d’un composé en le comparant à des bases de données de référence.

Cette étude est indispensable dans les domaines des matériaux et polymères, des emballages, des produits pharmaceutiques, ainsi que pour les contrôles qualité et les recherches de conformité réglementaire.

Principe et objectifs de l’analyse cristalline

Chaque composé possède une organisation atomique spécifique qui détermine ses propriétés physiques (solubilité, dureté, point de fusion, stabilité, etc.). Les méthodes de DRX et FTIR permettent de révéler cette organisation interne et de l’identifier avec précision.

L’analyse vise à :

• Identifier les phases cristallines ou amorphes d’un matériau ou d’un composé pur ;
• Comparer un échantillon à une base de données cristallographique (ICDD, COD, etc.) pour confirmer son identité ;
• Déterminer la pureté et la proportion de phases mixtes (ex. polymorphes ou solvates) ;
• Détecter les modifications de structure liées à un procédé de fabrication, une exposition thermique ou un vieillissement ;
• Évaluer la conformité d’un ingrédient ou d’un produit fini avec ses spécifications techniques.

Cette caractérisation est particulièrement utile pour valider la reproductibilité des procédés et garantir la constance des performances des matériaux.

Méthodes analytiques utilisées

• Diffraction des rayons X (DRX / XRD) : méthode de référence pour l’étude de la structure cristalline. Un faisceau de rayons X est dirigé sur l’échantillon et diffracté selon un angle spécifique à chaque structure. Le diagramme de diffraction obtenu est ensuite comparé à des bases de données internationales pour identifier la phase cristalline.
  Permet d’obtenir le profil cristallographique d’un matériau ;
  Fournit des informations sur la taille des cristallites, la cristallinité globale et les phases présentes ;
  Méthode non destructive, applicable aux poudres, films, fibres et matériaux massifs.

• Spectroscopie FTIR (Infrarouge à Transformée de Fourier) : complémentaire à la DRX, elle permet d’identifier les groupes fonctionnels et de distinguer les formes polymorphiques ou amorphes.

  Idéale pour confirmer la présence de liaisons spécifiques ;
  Peut être utilisée sur des échantillons solides, liquides ou semi-solides ;
  Associée à une base de données spectrale pour validation structurelle.

Dans certains cas, des analyses RMN solide ou Raman peuvent être intégrées pour affiner l’interprétation et confirmer la structure moléculaire.

Applications industrielles

L’identification des formes cristallines concerne de nombreux secteurs :

• Matériaux et polymères : étude des taux de cristallinité, contrôle des structures semi-cristallines, identification de polymorphes dans les plastiques techniques (PE, PP, PET, etc.) ;
• Emballages : vérification de la stabilité structurelle des couches barrières et compatibilité des matériaux multicouches ;
• Pharmaceutique et nutraceutique : contrôle des polymorphes de principes actifs (formes alpha, bêta, amorphe), garantissant la biodisponibilité et la stabilité du produit ;
• Cosmétique et chimie fine : identification des phases cristallines dans les poudres, pigments ou excipients ;
• R&D et innovation : mise en évidence de nouvelles structures cristallines issues de procédés de synthèse ou de cristallisation.

Caractéristiques techniques et interprétation des résultats

Les analyses sont effectuées selon les normes internationales ISO 21414 (DRX) et ISO 10640 (FTIR), garantissant la fiabilité des résultats et la comparabilité avec les bases de données mondiales.
Les résultats comprennent :

• Les diagrammes de diffraction (2θ, intensité relative) ;
• Les spectres infrarouges avec attribution des bandes caractéristiques ;
• Les rapports de corrélation avec les bases de données cristallographiques ;
• Une interprétation experte des phases identifiées et de leur signification pour la stabilité ou la conformité du matériau.

Tous les essais sont réalisés par des laboratoires partenaires accrédités ISO 17025, assurant la traçabilité et la rigueur analytique requise pour les applications industrielles et réglementaires.

Expertise et accompagnement YesWeLab

YesWeLab met à disposition son réseau de laboratoires spécialisés en analyses structurales et cristallographiques, capables de combiner les approches DRX, FTIR, Raman et RMN.
Notre équipe scientifique vous accompagne dans le choix de la méthode la plus adaptée à votre matériau (poudre, polymère, cristallin, amorphe) et à vos objectifs (identification, pureté, conformité ou recherche de défaillance).

Grâce à la plateforme digitale YesWeLab, la gestion de vos analyses est simplifiée : demande de devis, envoi des échantillons, suivi en temps réel et réception des résultats en ligne.

Analyses complémentaires recommandées

Pour une caractérisation complète de vos matériaux, YesWeLab recommande également :

• Spectroscopie infrarouge FTIR
• Spectroscopie Raman
• Microscopie électronique à balayage (MEB)

Ces analyses associées offrent une vision complète de la structure, de la composition et du comportement thermique des matériaux organiques et polymériques.