Spektroskopia Ramana: łatwy sposób analizy polimerów

26 sie 2024

Artykuł

Tworzywa sztuczne mogą budzić kontrowersje, ponieważ są wygodne i niedrogie, ale mają szkodliwy wpływ na środowisko. Materiały te można znaleźć wszędzie – od muzeów po nowoczesną medycynę, a nawet w falach oceanu. Plastik jest wszechobecny, a spektroskopię Ramana można stosować wszędzie, w celu jego identyfikacji, klasyfikacji i testowania jakości.

Spektroskopia Ramana do analizy polimerów

Spektroskopia Ramana jest coraz częściej wybierana do analizy polimerów, ponieważ jest nieniszcząca, nie wymaga przygotowania próbki i pozwala uzyskać wyniki w ciągu kilku sekund. Jest to rozwiązanie proste w obsłudze, ponieważ nawet operatorzy bez przygotowania technicznego mogą zbierać dane na miejscu. Metoda Raman jest również przyjazna dla środowiska – nie wymaga stosowania żadnych odczynników chemicznych, rozpuszczalników ani materiałów do przygotowania próbek – i nie generuje żadnych odpadów.

Więcej informacji na temat podstaw spektroskopii Ramana znajdziesz w naszym artykule na blogu.

FAQ na temat spektroskopii Ramana: Teoria i zastosowanie

Rysunek 1. Metrohm oferuje spektrometry Ramana stacjonarne, przenośne i procesowe (nie pokazano na zdjęciu).

Spektroskopia Ramana ma wiele podstawowych cech, które przewyższają inne techniki analizy polimerów. Należą do nich: wysoka specyficzność materiału, duże biblioteki znanych substancji i mieszanin oraz możliwość pobierania próbek tworzyw sztucznych w różnych formach, w tym przezroczystych i kolorowych kompozytów, powłok i klejów. Taka dokładność i elastyczność są kluczowe dla precyzyjnej charakterystyki materiałów i mieszanek tworzyw sztucznych; jakiekolwiek odstępstwo od standardowej mieszanki polimerów może spowodować zmianę jej właściwości fizycznych i koloru.

Co sprawia, że spektroskopia Ramana jest wyjątkowa?

Niewiele technik spektroskopowych spełnia wymagania szybkich, łatwych, dokładnych, nieniszczących i elastycznych testów. Na szczycie tej listy znajdują się spektroskopia bliskiej podczerwieni (NIR) i Ramana. Techniki te pozwalają kwalifikować i określać ilościowo różne polimery na potrzeby badań, analiz i kontroli jakości.

Jak spektroskopia Ramana może wpłynąć na przemysł polimerowy

Globalny trend w kierunku 100-procentowego testowania towarów przychodzących i kontroli jakości na całej linii produkcyjnej wymaga wydajnych i niskonakładowych metod. Możliwości technologii Ramana sprawiają, że jest ona idealną techniką kontroli jakości (QC). Dzięki Raman producenci mogą szybko sprawdzić surowce w punkcie odbioru przed rozpoczęciem produkcji, unikając w ten sposób kosztów związanych z długim czasem oczekiwania na badania laboratoryjne, przerwami w produkcji i szkoleniem personelu technicznego. Jedną z najważniejszych rekomendacji dla metody Ramana jest jej prostota i łatwość obsługi dla operatora. Nie trzeba być przeszkolonym spektroskopistą, aby korzystać z Ramana!

Znajomość dokładnego składu surowców i mieszanek żywic pozwala producentom kontrolować i optymalizować procesy polimeryzacji, a także wytwarzać bardziej spójne produkty, które najlepiej spełniają wymagania klientów.

Przykładowo, surowe materiały polimerowe często mają postać białych lub czarnych granulek, ale czasami trudno określić ich skład na podstawie samego wyglądu. Do zbudowania biblioteki widm ramanowskich opartej na zestawie odniesień do polimerów firmy ResinKit Company z Woonsocket w stanie Rhode Island (USA) wykorzystano prekursory obecnych urządzeń ramanowskich firmy Metrohm. Z tej biblioteki korzystał światowy producent sztucznych stawów na każdym etapie procesu produkcyjnego. Choć nie da się odróżnić poliamidu od poliwęglanu na podstawie wyglądu, istotne jest rozróżnienie każdego z nich, ponieważ różne mieszanki żywic wpływają na parametry i trwałość gotowego produktu.

Aby uzyskać więcej informacji na temat wykorzystania spektroskopii Ramana do identyfikacji i charakteryzowania polimerów, przeczytaj naszą notkę aplikacyjną.

Korzyści ze stosowania spektroskopii ramanowskiej w identyfikacji i charakterystyce polimerów

Zastosowania analizy polimerów metodą Ramana

Streszczenie

Spektroskopia Ramana to nie tylko szybka technika analityczna, ale również metoda nieniszcząca, przyjazna dla środowiska i łatwa w użyciu. Dzięki przenośnym i ręcznym przyrządom Ramana technologia ta może stać się powszechnie stosowana nawet w niestandardowych miejscach. Zastosowanie spektroskopii Ramana do analizy różnych polimerów jest świetnym przykładem tego, jak technologia może pomóc nam w poznawaniu świata — od morza po kontrolę jakości!

Bibliografia

[1] Neves, A.; Friedel, R.; Melo, M. J. i in. Najlepsza kula bilardowa XIX wieku: materiały kompozytowe wykonane z celuloidu i kości jako substytuty kości słoniowej. Nexus PNAS 2023, 2 (11), str.360. DOI:10.1093/pnasnexus/pgad360

[2] Neves, A.; Friedel, R.; Callapez, M. E. i in. Ochrona naszego dziedzictwa stomatologicznego: badanie historii i konserwacji protez zębowych z XIX i XX wieku. Dziedzictwo Naukowe 2023, 11 (1), 142. DOI:10.1186/s40494-023-00989-2

[3] Brunonie. Urządzenie używane przez policję naukową do badania natury plastiku zbieranego na morzu. Ekspedycja MED. https://www.expedition-med.org/actualites/un-appareil-utilise-par-la-police-scientifique-pour-etudier-la-nature-des-plastiques-preleves-en-mer/ (dostęp 2024-08-08).

[4] emmao. Zagadka recyklingu. Społeczności wolne od plastiku, 2024.