İstenen sayfanın yerel versiyonuna yönlendirildiniz

Gizlilik Politikası

Metrohm AG ve bağlı alt kuruluşları ile tek-yetkili distribütörlerinin Gizlilik Politikası ile uyumlu olacak şekilde verilerimi kaydedip işlemesine, taleplerim ve reklam amaçlı olarak benimle e-posta, telefon ya da mektup aracılığıyla iletişime geçmesine izin veriyorum. Bu onayı istediğim zaman  info@metrohm.com.tr  adresine e-posta yollayarak geri çekebileceğimi biliyorum.

This field is required.

Plastikler, kullanışlı ve ucuz olmalarına rağmen çevreye zararlı etkileri olduğu için tartışmalı bir konudur. Bu malzemeler müzelerden modern tıbba ve hatta okyanus dalgalarına kadar her yerde bulunmaktadır. Plastik her yerde bulunabilir ve Raman spektroskopisi, plastiklerin bulunduğu her yerde tanımlama, sınıflandırma ve kalite testi amacıyla kullanılabilmektedir.

Polimer analizleri için Raman spektroskopisi

Raman spektroskopisi, tahribatsız olması, numune hazırlığı gerektirmemesi ve saniyeler içinde sonuç vermesi nedeniyle polimer analizinde giderek daha fazla tercih edilmektedir. Kullanıcı dostudur; teknik bilgiye sahip olmayan operatörler bile yerinde veri toplayabilir. Raman ayrıca çevre dostudur – numune hazırlığı için kimyasal, çözücü veya malzeme gerektirmez – ve herhangi bir atık üretmez.
 

Bu blog makalemizde Raman spektroskopisinin temelleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Raman spektroskopisi hakkında sıkça sorulan sorular: Teori ve kullanım

Şekil 1. Metrohm, masaüstü, el tipi ve proses (resimde gösterilmemektedir) Raman spektrometreleri sunmaktadır.

Raman spektroskopisi, polimer analizi için diğer teknikleri geride bırakan birçok temel özelliğe sahiptir. Bunlar arasında yüksek malzeme özgüllüğü,  bilinen maddeler ve karışımlardan oluşan geniş kütüphaneler, ve şeffaf ve renkli kompozitler, kaplamalar ve yapıştırıcılar dahil olmak üzere sayısız formdaki plastikleri örnekleme yeteneği sayılabilir. Bu tür bir doğruluk ve esneklik, plastik malzemelerin ve karışımların hassas bir şekilde karakterize edilmesi için çok önemlidir; standart bir polimer karışımındaki herhangi bir bozulma, fiziksel özelliklerini ve rengini değiştirebilir.  

Raman spektroskopisini benzersiz kılan nedir?

Hızlı, kolay, doğru, tahribatsız ve esnek test gereksinimlerini karşılayan çok az spektroskopik teknik vardır: yakın kızılötesi (NIR) ve Raman spektroskopisi bu listenin başında yer almaktadır. Bu teknikler, araştırma, analiz ve kalite kontrol amaçları için farklı polimerleri nitelik ve nicelik açısından ölçmektedir.

Şekil 2. Raman spektroskopisi ile kapların içinden ölçüm yapmak, operatörleri bilinmeyen maddelerden daha güvenli hale getirir.

Polimer ve plastik analizinde Raman spektroskopisinin kullanılmasının başlıca avantajları şunlardır:

  • Yüksek çözünürlüklü el tipi Raman cihazları ile mümkün olan yerinde numune alınması.
  • İnsan teması ve malzeme kontaminasyonunu önlemek için ince bariyerler üzerinden test yaparak güvenlik sağlanmaktadır (Şekil 2).
  • Yüksek özgüllük – Raman spektroskopisi, birbirine çok benzeyen maddeleri ayırt etmek için idealdir.
  • Girişim yapan floresanın ortadan kaldırılması. Raman, renkli plastikler dahil olmak üzere, her zamankinden daha modern malzemeleri analiz edebilmektedir.
    İlgili bölümümüzde daha fazla bilgi edinin. White Paper.
  • Raman spektroskopisi, kantitatif bir analiz tekniği olarak umut vaat etmektedir.

Gizlilik Politikası

Metrohm AG ve bağlı alt kuruluşları ile tek-yetkili distribütörlerinin Gizlilik Politikası ile uyumlu olacak şekilde verilerimi kaydedip işlemesine, taleplerim ve reklam amaçlı olarak benimle e-posta, telefon ya da mektup aracılığıyla iletişime geçmesine izin veriyorum. Bu onayı istediğim zaman  info@metrohm.com.tr  adresine e-posta yollayarak geri çekebileceğimi biliyorum.

This field is required.

Raman spektroskopisi polimer endüstrisini nasıl etkilemektedir?

Gelen ürünlerin %100 test edilmesi ve üretim hattında kalite kontrolleri yapılması yönündeki küresel eğilim, verimli ve az kaynak gerektiren yöntemler gerektirmektedir. Raman'ın yetenekleri, onu ideal bir kalite kontrol (KK) tekniği haline getirmiştir. Raman ile üreticiler, hammaddeleri üretime girmeden önce teslimat noktasında hızlı bir şekilde kontrol edebilir ve uzun laboratuvar bekleme süreleri, üretim kesintileri ve teknik personelin eğitimi ile ilgili maliyetlerden kaçınabilirler. Raman'ın en çok önerilen özellikleri arasında, operatör için basitliği ve kullanım kolaylığı bulunmaktadır. Raman'ı kullanmak için eğitimli bir spektroskopist olmaya gerek yoktur!

Hammaddelerin ve reçine karışımlarının tam bileşimini bilmek, üreticilerin polimerizasyon süreçlerini kontrol edip optimize etmelerine ve müşteri spesifikasyonlarını en iyi şekilde karşılayan daha tutarlı ürünler üretmelerine olanak tanımaktadır. 

Örneğin, ham polimer malzemeler genellikle beyaz veya siyah peletler halinde görünür, ancak sadece bakarak bileşimlerini belirlemek zor olabilmektedir. Metrohm'un mevcut Raman cihazlarının ilk modelleri, Woonsocket, RI (ABD) merkezli ResinKit Company'nin bir dizi polimer referansına dayalı bir Raman spektrum kütüphanesi oluşturmak için kullanılmıştır. Bu kütüphane, küresel bir yapay bağlantı parçası üreticisi tarafından üretim sürecinin her aşamasında kullanılmıştır. Poliamid ve polikarbonatı görsel olarak ayırt etmek imkansız olsa da, farklı reçine karışımları bitmiş ürünün performansını ve ömrünü etkilediği için her birini ayırt etmek çok önemlidir.

Polimerleri tanımlamak ve karakterize etmek için Raman spektroskopisinin kullanımı hakkında daha fazla bilgi için Uygulama Notumuzu inceleyin.

Polimerlerin Tanımlanması ve Karakterizasyonu için Raman Spektroskopisinin Faydaları

Raman polimer analizi uygulamaları

Polimer tanımlama, Raman spektroskopisi ile iki dakikadan daha kısa sürede yapılabilmektedir. 

Almanya'nın Hermaringen kentinde bulunan Hauff-Technik GmbH & Co. KG, plastik kablolar, borular ve inşaat malzemeleri alanında dünyanın önde gelen üreticilerinden biridir. Bu ürünler, kimya endüstrisi tarafından tedarik edilen polimer peletlerden üretilmektedir. Hauff-Technik, gelen malzemeler için bir kalite kontrol süreci geliştirmeye hazır olduğunda, maliyetli bir laboratuvara yatırım yapmak yerine Raman spektroskopisini tercih etmiştir. Artık, çeşitli tedarikçilerden gelen polimer peletleri, hızlı, kolay ve kullanışlı bir teslim alma sürecinde  MIRA XTR el tipi Raman cihazı ile doğrulamaktadırlar.

MIRA XTR, Hauff-Technik QC sürecine son derece uygundur. Birçok polimer pelet renklidir ve Raman spektroskopisi için zorluk oluşturabilmektedir.  Örneğin, siyah polimer peletlerin floresan oluşturduğu ve bunun da zayıf Raman sinyaline yol açtığı bilinmektedir. MIRA XTR bu zorlukların üstesinden gelebilir ve renkli peletlerin ve floresan numunelerin kimliğini doğru ve güvenilir bir şekilde doğrulayabilir. 
 

Hauff-Technik'in polimer tanımlama için MIRA ile ilgili deneyimlerini öğrenmek için okumaya devam ediniz.

Gelen polimer peletlerin kimlik doğrulaması için MIRA XTR

Doğal fildişine alternatif olarak geliştirilen ilk ticari plastikler, selüloit bilardo topları ve takma dişlerde bulunmaktadır. Müze koleksiyonlarındaki ilk plastiklerin kimyasal özellikleri, bize ilk selüloit bileşimi ve bozulma riskleri hakkında bilgi vermektedir. Bunlar, tarihi eserlere zarar vermeden önemli verileri toplayabilen Raman spektroskopisi için mükemmel uygulamalardır.  

John Wesley Hyatt tarafından icat edilen 155 yıllık bilardo topu, güçlendirilmiş polimer kompozitlerin öncü bir örneğidir. MIRA, Smithsonian Enstitüsü'nün «orijinal» 1868 Hyatt selüloit bilardo topunun karmaşık bileşimini ortaya çıkarmak için kullanılmıştır [1].

MIRA ayrıca, Amerikan Tarihi Ulusal Müzesi ve Dr. Samuel D. Harris'in Ulusal Diş Hekimliği Müzesi'nde bulunan 21 farklı erken dönem selüloit protezin formülasyonlarını ve bozulma durumlarını incelemek için de kullanılmıştır [2]. Makaleden [2] bir alıntı: «El tipi Raman, polimerik malzemeleri incelemek için mükemmel bir yerinde araç olarak kendini kanıtlamıştır.»

 

5 mm'den küçük plastik atıklar olarak tanımlanan mikroplastikler, deniz çöplerinin en yaygın türüdür ve dünya çapında giderek artan bir endişe kaynağıdır. Araştırma ekipleri, mikroplastiklerin kökenini aydınlatarak biyolojik etkilerini tahmin etmeye yardımcı olan mikroplastiklerin sağlam karakterizasyonu için etkili bir araç olarak Raman'a yönelmektedir.

Mikroskobik numuneler geleneksel Raman analizi için uygun değildir, ancak Raman mikroskobu küçük, tek tek plastik parçacıkları incelemek için kullanılabilmektedir. Heyecan verici bir uygulamada, Delaware Körfezi (ABD) yüzeyindeki haliç sularından toplanan su numuneleri elenmiş ve toplanan mikroplastik parçacıklar i-Raman EX Taşınabilir Raman Spektrometresi  kullanılarak tanımlanmıştır.
 

Daha fazla bilgiyE Uygulama Notumuzdan ulaşabilirsiniz.

Raman mikroskobu ile mikroplastiklerin tanımlanması


Başka bir senaryoda ise MIRA, tam olarak tasarlandığı amaca uygun olarak çalışıyor: geleneksel olmayan test senaryolarında laboratuvar kalitesinde sonuçlar sunmak. El tipi MIRA spektrometresi, Akdeniz'de Expedition MED kampanyaları tarafından toplanan plastik parçacıkların kaynaklarını analiz etmek ve izlemek için kullanılmaktadır [3]. Bu bilgiler sayesinde karar vericiler, çevre koruma önlemlerini daha etkili bir şekilde hayata geçirebilirler.

Şekil 3. Başlıca ticari plastiklerin Raman spektrumları, boya gibi katkı maddeleri olsa ve yıllarca çevreye maruz kalmış olsalar bile kolayca ayırt edilebilmektedir.

Dünya çapındaki araştırma grupları, “Geri Dönüşüm Bilmecesi” olarak adlandırılan sorunu çözmek için Raman spektroskopisini kullanarak plastik atıkların özelliklerini belirliyor, sınıflandırıyor ve uzun süreli çevresel maruziyetin plastik atıklar üzerindeki etkilerini tespit ediyor [4]. Plastik geri dönüşümünün daha verimli hale gelmesi ve küresel plastik atık sorununa önemli ölçüde etki edebilmesi için, sınıflandırma zorluklarının üstesinden gelinmesi ve karışık ve bozulmuş malzemelerin tanımlanması gerekmektedir. Raman, tüm bu sorunlara etkili bir çözüm sunmaktadır (Şekil 3). 

Özet

Raman spektroskopisi sadece hızlı bir analiz tekniği olmakla kalmaz, aynı zamanda tahribatsız, çevre dostu ve kullanımı kolaydır. El tipi ve taşınabilir Raman cihazları, bu teknolojinin geleneksel olmayan yerlerde bile yaygın olarak benimsenmesine yardımcı olmaktadır. Çeşitli polimerlerin analizinde Raman'ın kullanılması, teknolojinin denizden kalite kontrolüne kadar dünyayı anlamamıza nasıl yardımcı olabileceğinin harika bir örneğidir!

Referanslar

[1] Neves, A.; Friedel, R.; Melo, M. J.; et al. Best Billiard Ball in the 19th Century: Composite Materials Made of Celluloid and Bone as Substitutes for Ivory. PNAS Nexus 2023, 2 (11), pgad360. DOI:10.1093/pnasnexus/pgad360

[2] Neves, A.; Friedel, R.; Callapez, M. E.; et al. Safeguarding Our Dentistry Heritage: A Study of the History and Conservation of Nineteenth–Twentieth Century Dentures. Heritage Science 2023, 11 (1), 142. DOI:10.1186/s40494-023-00989-2

[3] Bruno. A device used by the scientific police to study the nature of plastics collected at sea. Expédition MED. https://www.expedition-med.org/actualites/un-appareil-utilise-par-la-police-scientifique-pour-etudier-la-nature-des-plastiques-preleves-en-mer/ (accessed 2024-08-08).

[4] emmao. The Recycling Conundrum. Plastic Free Communities, 2024.

Bilgi birikiminiz

İsteğe bağlı webinar: Polimerlerin kalite kontrolünün yeniden düşünülmesi: Yakın kızılötesi ve Raman spektroskopisinin faydaları hakkında açıklama

Flyer: NIR ve Raman spektroskopisi ile polimer analizi

Röportaj: İki dakikadan kısa sürede polimer kimliği doğrulama

Uygulama Notu: Raman mikroskobu ile mikroplastiklerin tanımlanması

Uygulama Notu: Polimerlerin Tanımlanması ve Karakterizasyonu için Raman Spektroskopisinin Faydaları

Polimer analizi için yakın kızılötesi ve Raman spektroskopisi: Giriş

Ücretsiz e-kitabımızı indirmek için tıklayın

Raman ve yakın kızılötesi (NIR) spektroskopisi gibi gelişmiş teknikler, hızlı ve tahribatsız analiz sağlayarak kalite kontrolünü iyileştirmektedir. Kapsamlı e-kitabımızda, bu spektroskopik tekniklerin üretim ve kalite kontrol süreçlerini nasıl optimize edebileceğini keşfedebilirsiniz. Polimer analiziniz için NIR ve Raman spektroskopisinin tüm potansiyelini ortaya çıkarmak için e-kitabı şimdi indirebilirsiniz.

Author
Gelwicks

Dr. Melissa Gelwicks

Pazarlama Uzmanı
Metrohm Raman (Metrohm Spectro'nun bir bölümü), Laramie, Wyoming (ABD)

İletişim

İlgili endüstrileri keşfedin