5. Analyse chimique
L'utilisation d'un aimant pour la recherche des minerais de fer ferromagnétiques constitue sans doute la plus ancienne application du magnétisme à l'analyse chimique. On met à profit les forces importantes produites par un aimant sur les matériaux ferromagnétiques pour enrichir les minerais de fer. Si les particules riches en fer sont constituées de magnétite, les champs magnétiques utilisés sont de l'ordre de 0,3 tesla (séparation magnétique à basse intensité), tandis que les particules d'hématite nécessitent des champs de 0,2 tesla (séparation magnétique à haute intensité). Dans ce dernier cas, après broyage, on peut transformer d'abord Fe2O3 en Fe3O4 par un grillage dit « magnétisant », ce qui permet ensuite d'effectuer une séparation magnétique à basse intensité.
Les techniques magnétiques sont intéressantes chaque fois qu'un des composants du mélange possède une susceptibilité très supérieure à celle des autres : c'est le cas, en particulier, d'un constituant paramagnétique ou ferromagnétique dans un mélange diamagnétique ou d'un constituant ferromagnétique dans un mélange paramagnétique. La variation des susceptibilités en fonction de la température et du champ magnétique apporte des indications complémentaires.
La détermination quantitative de la composition d'un échantillon résulte le plus souvent de l'application de la loi des mélanges, ou loi de Wiedemann, d'après laquelle la susceptibilité massique χ d'un mélange est liée aux susceptibilités massiques χ1, χ2, ... et aux pourcentages pondéraux P1, P2, ... de ses constituants par l'expression :
Il importe cependant de noter que, si cette loi est bien vérifiée dans le cas de mélanges mécaniques ou de solutions diamagnétiques, elle peut être en défaut pour les solutions solides et même pour les solutions liquides paramagnétiques par suite de l'interaction possible des ions entre eux et avec le solvant.
Dans les cas favorables, il est possible de réaliser des dosages rapides sans destruction des échantillons : dosage d'un ion paramagnétique dans un verre, dosa […]
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