Espectroscopia Raman: la forma sencilla de analizar polímeros

Los plásticos pueden generar divisiones porque son convenientes y económicos, pero tienen un impacto nocivo en el medio ambiente. Estos materiales se encuentran en todas partes: desde los museos hasta la medicina moderna, e incluso en las olas del océano. El plástico es omnipresente y la espectroscopia Raman se puede utilizar en cualquier lugar donde se encuentre para fines de identificación, clasificación y pruebas de calidad.

Espectroscopia Raman para análisis de polímeros

La espectroscopia Raman se elige cada vez más para el análisis de polímeros porque no es destructiva, no requiere preparación de muestras y brinda resultados en solo unos segundos. Es fácil para el usuario; incluso los operadores no técnicos pueden recopilar datos en el sitio. Raman también es respetuoso con el medio ambiente (no requiere productos químicos, disolventes ni materiales para la preparación de las muestras) y no genera residuos.
 

Obtenga más información sobre los fundamentos de la espectroscopia Raman en nuestro artículo de blog. 

Preguntas frecuentes sobre espectroscopia Raman: teoría y uso

La espectroscopia Raman tiene muchas cualidades fundamentales que superan otras técnicas para el análisis de polímeros. Estos incluyen: alta especificidad del material, Grandes bibliotecas de sustancias y mezclas conocidasy la capacidad de tomar muestras de plásticos en una gran variedad de formas, incluidos compuestos transparentes y coloreados, revestimientos y adhesivos. Esta precisión y flexibilidad son clave para la caracterización precisa de materiales y mezclas plásticas; cualquier desviación de una mezcla de polímeros estándar puede cambiar sus propiedades físicas y su color. 

¿Qué hace que la espectroscopia Raman sea única?

Pocas técnicas espectroscópicas satisfacen la necesidad de realizar pruebas rápidas, fáciles, precisas, no destructivas y flexibles: la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) y Raman encabezan esta lista. Estas técnicas califican y cuantifican diferentes polímeros para fines de investigación, análisis y control de calidad.

Cómo la espectroscopia Raman puede afectar a la industria de los polímeros

El movimiento global hacia la realización de pruebas del 100% de los bienes entrantes y controles de calidad a lo largo de la línea de producción requiere métodos eficientes y que requieran pocos recursos. Las capacidades de Raman lo convierten en una técnica de control de calidad (CC) ideal. Con Raman, los fabricantes pueden verificar rápidamente las materias primas en el punto de recepción antes de que ingresen a producción y evitar los costos asociados con largos tiempos de espera en el laboratorio, interrupciones de la producción y capacitación del personal técnico. Entre las mayores recomendaciones de Raman están su simplicidad y facilidad de uso para el operador. ¡No es necesario ser un espectroscopista capacitado para utilizar Raman!

Conocer la composición exacta de las materias primas y las mezclas de resinas permite a los fabricantes controlar y optimizar los procesos de polimerización y fabricar productos más consistentes que cumplan mejor con las especificaciones del cliente. 

Por ejemplo, las materias primas poliméricas a menudo aparecen como gránulos blancos o negros, pero puede ser difícil identificar su composición con solo mirarlos. Se utilizaron precursores de los dispositivos Raman actuales de Metrohm para construir una biblioteca Raman de espectros basada en un conjunto de referencias de polímeros de la empresa ResinKit, ubicada en Woonsocket, RI (EE. UU.). Esta biblioteca fue utilizada por un fabricante mundial de articulaciones artificiales en cada paso del proceso de producción. Si bien es imposible discriminar visualmente entre poliamida y policarbonato, es esencial distinguir cada uno de ellos porque las diferentes mezclas de resina influyen en el rendimiento y la longevidad del producto terminado.
 

Para obtener más información sobre el uso de la espectroscopia Raman para identificar y caracterizar polímeros, lea nuestra Nota de aplicación.

Los beneficios de la espectroscopia Raman para la identificación y caracterización de polímeros

Aplicaciones del análisis de polímeros Raman

Resumen

La espectroscopia Raman no sólo es una técnica analítica rápida, sino que también es no destructiva, respetuosa con el medio ambiente y fácil de usar. Los instrumentos Raman portátiles y de mano ayudan a que esta tecnología sea ampliamente adoptada incluso en ubicaciones no tradicionales. El uso de Raman para el análisis de diversos polímeros es un gran ejemplo de cómo la tecnología puede ayudarnos a leer el mundo, ¡desde el mar hasta el control de calidad!

Referencias

[1] Neves, A.; Friedel, R.; Melo, M. y col. La mejor bola de billar del siglo XIX: materiales compuestos de celuloide y hueso como sustitutos del marfil. Nexo de PNAS 2023, 2 (11), pág. 360. DOI:10.1093/pnasnexus/pgad360

[2] Neves, A.; Friedel, R.; Callapez, M. E.; y col. Salvaguardar nuestro patrimonio odontológico: un estudio de la historia y conservación de las dentaduras postizas de los siglos XIX y XX. Ciencia del patrimonio 2023, 11 (1), 142. Documento I:10.1186/s40494-023-00989-2

[3]Bruno. Un dispositivo utilizado por la policía científica para estudiar la naturaleza de los plásticos recogidos en el mar. Expedición MED. https://www.expedition-med.org/actualites/un-appareil-utilise-par-la-police-scientifique-pour-etudier-la-nature-des-plastiques-preleves-en-mer/ (consultado el 8 de agosto de 2024).

[4] emmao. El enigma del reciclaje. Comunidades libres de plástico, 2024.

Lo que aprendiste

Entrevista: Verificación de identificación de polímeros en menos de dos minutos

Nota de aplicación: Identificación de microplásticos con microscopía Raman

Nota de aplicación: Los beneficios de la espectroscopia Raman para la identificación y caracterización de polímeros