Investigation of the diffusion measurement using PFG and test of robustness against experimental conditions and parameters

¹ Centre de Biochimie Structurale, Faculté de Pharmacie, 15 avenue Charles Flahault, 34060 Montpellier Cedex 2, France
² ELF Antar France, Chemin Canal, BP. 22, 69360 Solaize, France

Abstract

The DOSY experiment, based on pulsed-field gradient (PFG) NMR, is used to analyse the diffusion coefficients of species in mixture. We present here an evaluation of this method. Various experimental tests demonstrates that this method is robust against experimental parameters like relaxation delay, gradients duration or pulse flip angle. Concerning the diffusion delay, it has to be kept as short as possible because convection can appear during this delay. We show that the rotation of the sample permits to minimize convection effect. Moreover, we propose various gradient sampling strategies and show that they are equivalent for a model case.

Résumé

L'expérience RMN DOSY, basée sur les gradients de champs pulsés, est utilisée pour l'analyse des coefficients de diffusion d'espèces en mélange. Nous présentons ici une évaluation de cette méthode. Plusieurs tests expérimentaux démontrent que cette méthode est robuste envers les paramètres expérimentaux tels que le délai de relaxation, la durée des gradients ou l'angle des impulsions. En ce qui concerne le délai de diffusion, il doit être le plus court possible car durant ce délai de la convection peut apparaître. Nous montrons que la rotation de l'échantillon permet de minimiser l'effet de cette convection. D'autre part, nous proposons plusieurs stratégies d'échantillonnage de l'intensité des gradients et montrons que, dans un cas modèle, elles sont équivalentes.