Foire aux questions (FAQ) sur la spectroscopie Raman : Applications
26 juin 2023
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Cet article est Partie 2 d'une série.
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Partie 1
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La spectroscopie Raman est un outil omniprésent qui peut être utilisé à des fins très diverses. Des robots à l'art, de la bière à l'espace, il est incroyable de constater à quel point la technique Raman est polyvalente. La première partie de cette série de FAQ a abordé la théorie et l'utilisation pratique. Cet article vise à répondre à certaines questions fréquemment posées sur la pertinence de la spectroscopie Raman pour diverses applications.
Cliquez sur une question ci-dessous pour accéder directement à ce sujet :
- Que peut faire Raman que d'autres techniques ne peuvent pas faire ?
- Comment les techniques Raman spécialisées soutiennent-elles des applications uniques ?
- Que peut offrir la spectroscopie Raman pour des applications passionnantes et inhabituelles ?
- Comment le Raman contribue-t-il à l'analyse des aliments et des boissons ?
- Quelle est la prochaine étape pour la spectroscopie Raman chez Metrohm ?
- Qu'est-ce qui rend le Raman si puissant pour les applications liées aux matières illicites et dangereuses ?
- Quelles sont les applications et caractéristiques Raman qui se distinguent chez Metrohm ?
De nombreuses méthodes analytiques, traditionnellement utilisées en laboratoire, peuvent être utilisées pour l'identification des matériaux. Le Raman est un outil qui permet d'identifier les substances en les comparant à un spectre d'absorption dans une bibliothèque de composés connus et/ou vérifie les matériaux par comparaison avec un ensemble de données modèle.
Ce qui distingue le Raman, ce sont ses capacités d'échantillonnage uniques. Au niveau le plus élémentaire, un utilisateur Raman peut recueillir des données à partir d'un échantillon directement dans sa forme native, et parfois dans son emballage d'origine, en pressant simplement l'accessoire d'échantillonnage contre le matériau ou l'extérieur d'un conteneur. Les avantages de cette méthode sont la rapidité et la facilité, l'absence de contact avec l'échantillon ou de risque de contamination, et l'absence de préparation de l'échantillon. Les systèmes portables permettent à l'utilisateur de profiter de tous ces avantages en dehors d'un laboratoire, partout où l'échantillonnage est nécessaire. Envisagez des possibilités supplémentaires telles que l'acquisition à distance, le montage sur robot, drone ou véhicule, et le montage sur véhicule échantillonnage à distance à distance, on se rend compte à quel point les applications Raman peuvent être uniques. L'inspection de sites, les scénarios Hazmat et CBRNE, l'exploration de l'espace et la surveillance de la qualité de l'air sont autant d'exemples d'applications du Raman détection des matières illicites sont tous possibles sans compromettre la sécurité des personnes.
La diffusion Raman améliorée par la surface (SERS) transforme le Raman en une excellente technique de détection de traces. Grâce à la SERS, il est possible de déterminer les traces de pesticides dans les aliments et de détecter de très petites quantités de stupéfiants dans des échantillons complexes de drogues de rue.
À Metrohm, le SERS est même proposé comme méthode pour l'étude de l'impact sur l'environnement détection de stupéfiants dans des échantillons de sang totale
Metrohm est spécialisé dans la combinaison de la spectroscopie Raman et de l'électrochimie. (EC-Raman) qui permet d'obtenir des informations sur les processus chimiques, y compris des informations structurelles et fonctionnelles simultanées en une seule expérience. L'EC-Raman peut surveiller les réactions électrocatalytiques, les dispositifs de stockage de l'énergie et les processus de corrosion, en plus de la caractérisation des composés organiques et inorganiques.
L'utilisation de la spectroscopie Raman à une longueur d'onde de 532 nm est idéale pour l'étude de l'impact sur l'environnement caractérisation du carbone. L'intensité, la forme et la position des pics révèlent des informations sur la cristallinité interne de l'échantillon et peuvent élucider le désordre structurel.
La spectroscopie Raman a de nombreuses applications bénéfiques dans les domaines suivants conservation de l'art. Les avantages de la spectroscopie Raman par rapport à d'autres techniques d'analyse sont notamment l'étude non invasive et in situ des objets du patrimoine culturel, la capacité de réduction de la fluorescence pour l'identification des pigments et des colorants, et les mesures à distance pour l'analyse sans contact des surfaces jusqu'à plusieurs mètres de distance.
4. Comment le Raman contribue-t-il à l'analyse des aliments et des boissons ?
Les possibilités d'utilisation de la spectroscopie Raman pour l'analyse des aliments sont étonnamment nombreuses, et il existe de multiples approches pour y parvenir.
Le Raman est très efficace pour distinguer des échantillons très similaires. C'est une caractéristique utile lorsque comparer les grandes marques de bière blonde ou classer les différentes huiles alimentaires, par exemple.
Les principales applications dans cette catégorie sont l'authentification des aliments et la vérification des matières premières, qui peuvent être réalisées avec des systèmes Raman portables ou de laboratoire.
Les applications dans le domaine de l'alimentation et des boissons ont toujours constitué un défi pour la spectroscopie Raman en raison de la fluorescence des substances organiques. Avec l'aide de XTR®, la nouvelle technique de rejet de la fluorescence pour améliorer les performances du Raman à 785 nm, ce problème n'existe plus.
Le XTR permet l'identification de composés colorés tels que le bêta-carotène dans les carottes, les tomates et les peaux de banane. Il est également utile pour l'authentification du miel, un produit coûteux qui est souvent falsifié avec des mélanges de sucres moins chers afin de réaliser plus de bénéfices.
La SERS est un outil puissant pour la détection de traces de colorants, d'additifs et d'une multitude de résidus de pesticides, d'herbicides et de fongicides dans les aliments et les boissons.
Metrohm offre une variété de méthodes et de matériaux SERS faciles à utiliser qui permettent de protéger la sécurité des consommateurs.
Vous trouverez ici une sélection de notes d'application publiées.
Notes d'application gratuites pour MISA (Metrohm Instant SERS Analyzer)
Pendant que vous lisez des articles sur les applications de la spectroscopie Raman, d'autres découvrent les nombreuses façons dont elle s'intègre dans leurs recherches. Avec l'aide de GLIMPSE (Geological Lunar In-Situ Mapper and Prospector for Surface Exploration), MIRA (Metrohm Instant Raman Analyzer) pourrait aller dans l'espace.
Metrohm Schweiz a mis en place une nouvelle collaboration qui utilise un système Raman monté sur drone avec un accessoire d'éloignement pour la détection automatisée de produits chimiques et d'explosifs à des mètres de distance.
La surveillance à distance de sites sensibles à l'aide d'un robot Raman est possible grâce à IBEX. IBEX est un robot quadrupède (le robot Spot® de Boston Dynamics) équipé d'un spectromètre Raman à distance (MIRA XTR DS) et d'un ensemble de capteurs comprenant un détecteur d'agents de guerre chimique (CWA), des détecteurs radiologiques/nucléaires et un indicateur de gaz combustible. IBEX peut effectuer une évaluation complète de la scène rapidement et en toute sécurité afin d'aider les premiers intervenants et les équipes chargées de l'application de la loi à comprendre et à atténuer les menaces à distance.
6. Qu'est-ce qui rend le Raman si puissant pour les applications liées aux matières illicites et dangereuses ?
La spectroscopie Raman est idéale pour l'identification des stupéfiants, des produits chimiques inconnus potentiellement dangereux, des explosifs et des agents de guerre chimique. La sécurité de l'opérateur est maximisée grâce à sa capacité à donner des résultats sans contact, de manière rapide et fiable, sur le lieu de l'incident. Ceci est essentiel pour les applications impliquant matières illicites et dangereuses aussi diverses que la sécurité douanière, les contrôles routiers, les déversements de produits chimiques et la surveillance des laboratoires clandestins.
Les systèmes Raman portables de Metrohm sont conçus pour répondre aux spécifications rigoureuses requises pour ce type d'applications dangereuses :
- Les instruments Raman portables de Metrohm sont robustes : ils résistent à l'eau et à la poussière et sont certifiés pour supporter les chocs et les vibrations.
- L'identification des matières dangereuses est plus sûre grâce à l'acquisition à distance et en différé et aux avertissements de danger instantanés.
- Les écrans tactiles résistifs et/ou les boutons fonctionnels permettent une utilisation avec des gants, même ceux des encombrantes combinaisons Hazmat.
- La disponibilité de plusieurs longueurs d'onde Raman permet aux utilisateurs de bénéficier d'une flexibilité d'échantillonnage maximale.
- Accessoires sur mesure (PowerPack for MIRA) soutenir les essais sur le terrain, même s'il s'agit d'un travail de toute une journée.
7. Quelles sont les applications et caractéristiques Raman qui se distinguent chez Metrohm ?
La flexibilité est la clé des solutions Raman de pointe de Metrohm. Nombre de nos systèmes Raman sont capables de réaliser les opérations suivantes :
Le Raman transparent permet une identification rapide des matériaux à travers des conteneurs opaques et des matériaux d'emballage auparavant impénétrables par la spectroscopie Raman, notamment les bouteilles en plastique et le papier multicouche.
Cela permet des applications telles que l'identification des matériaux entrants, l'inspection des colis par les services postaux et la détection de la contrebande aux frontières et aux postes de douane.
Metrohm a révolutionné le Raman portable avec le balayage matriciel orbital (ORS™) breveté et l'adaptateur de grand spot, qui sont des moyens exclusifs de surmonter la faible résolution, la faible sensibilité et la dégradation de l'échantillon tout en interrogeant une grande surface d'échantillon.
Ces technologies de pointe améliorent l'analyse des mélanges, comme de nombreuses formulations pharmaceutiques courantes. Le laser étant dispersé sur l'échantillon, il est également idéal pour l'interrogation de matériaux sensibles, tels que les substances très colorées et volatiles.
Enfin, la capacité à supprimer la fluorescence dans le spectre Raman est essentielle pour les applications qualitatives et quantitatives, y compris les carburants, les polymères, les peintures et les teintures. Metrohm propose des méthodes de suppression de la fluorescence aux longueurs d'onde Raman les plus utilisées.
Conclusion
Les offres Raman de Metrohm sont aussi diverses que les possibilités d'application. Les systèmes Raman portables et de laboratoire couvrent l'ensemble du spectre - détection de traces, vérification de matériaux, identification de substances inconnues, jusqu'à l'analyse quantitative. Quelle que soit la manière dont il est utilisé, le Raman est une forme unique et merveilleuse de spectroscopie !
Vos connaissances à emporter
Note d'application : Choisir la longueur d'onde laser la mieux adaptée à votre application Raman
Séminaire en ligne à la demande : Applications biomédicales de la spectroscopie Raman
Identification des matériaux à 785 nm sans fluorescence avec MIRA XTR DS
Ce livre blanc présente une étude des méthodes de suppression de la fluorescence, les avantages de MIRA XTR DS et des exemples d'application (par exemple, produits chimiques dangereux, drogues illicites, ingrédients et produits utilisés dans l'industrie alimentaire et des boissons, et matériaux manufacturés).
