Spectroscopie Raman : La manière simple d'analyser les polymères

Les plastiques peuvent être source de discorde, car ils sont pratiques et peu coûteux, mais ont un impact néfaste sur l'environnement. On trouve ces matériaux partout, des musées à la médecine moderne, et même dans les vagues de l'océan. Le plastique est omniprésent et la spectroscopie Raman peut être utilisée partout où il se trouve à des fins d'identification, de classification et de test de qualité.

Spectroscopie Raman pour l'analyse des polymères

La spectroscopie Raman est de plus en plus utilisée pour l'analyse des polymères car elle est non destructive, ne nécessite pas de préparation de l'échantillon et donne des résultats en quelques secondes seulement. Elle est facile à utiliser ; même les opérateurs non techniques peuvent collecter des données sur place. Le Raman est également respectueux de l'environnement - il ne nécessite pas de produits chimiques, de solvants ou de matériaux pour la préparation des échantillons - et ne génère pas de déchets.

Pour en savoir plus sur les principes fondamentaux de la spectroscopie Raman, consultez notre blog. 

FAQ sur la spectroscopie Raman : Théorie et utilisation

La spectroscopie Raman possède de nombreuses qualités fondamentales qui surpassent les autres techniques d'analyse des polymères. Il s'agit notamment d'une grande spécificité des matériaux, de vastes bibliothèques de substances et de mélanges connus et de la possibilité d'échantillonner des plastiques sous une multitude de formes, y compris des composites clairs et colorés, des revêtements et des adhésifs. Cette précision et cette flexibilité sont essentielles pour la caractérisation précise des matériaux et des mélanges plastiques ; tout écart par rapport à un mélange de polymères standard peut modifier ses propriétés physiques et sa couleur. 

Qu'est-ce qui rend la spectroscopie Raman unique ?

Peu de techniques spectroscopiques répondent au besoin d'essais rapides, faciles, précis, non destructifs et flexibles : la spectroscopie proche infrarouge (NIR) et la spectroscopie Raman sont en tête de liste. Ces techniques permettent de qualifier et de quantifier différents polymères à des fins de recherche, d'analyse et de contrôle de la qualité.

Comment la spectroscopie Raman peut-elle influencer l'industrie des polymères ?

La tendance mondiale à tester à 100 % les marchandises entrantes et à effectuer des contrôles de qualité tout au long de la chaîne de production exige des méthodes efficaces et peu gourmandes en ressources. Les capacités du Raman en font une technique de contrôle de la qualité (CQ) idéale. Grâce au Raman, les fabricants peuvent contrôler rapidement les matières premières au point de réception avant qu'elles n'entrent en production et éviter les coûts associés aux longs délais d'attente en laboratoire, aux interruptions de production et à la formation du personnel technique. La simplicité et la facilité d'utilisation de la technique Raman pour l'opérateur sont parmi les plus grandes recommandations. Il n'est pas nécessaire d'être un spectroscopiste chevronné pour utiliser le Raman !

Connaître la composition exacte des matières premières et des mélanges de résines permet aux fabricants de contrôler et d'optimiser les processus de polymérisation et de fabriquer des produits plus cohérents qui répondent mieux aux spécifications des clients.

Par exemple, les matériaux polymères bruts se présentent souvent sous la forme de granulés blancs ou noirs, mais il peut être difficile d'identifier leur composition simplement en les regardant. Les précurseurs des appareils Raman actuels de Metrohm ont été utilisés pour construire une bibliothèque de spectres Raman basée sur un ensemble de références de polymères de la société ResinKit, située à Woonsocket, RI (États-Unis). Cette bibliothèque a été utilisée par un fabricant mondial d'articulations artificielles à chaque étape du processus de production. Bien qu'il soit impossible de distinguer visuellement le polyamide du polycarbonate, il est essentiel de distinguer chacun d'entre eux car les différents mélanges de résines influencent les performances et la longévité du produit fini.

Pour plus d'informations sur l'utilisation de la spectroscopie Raman pour identifier et caractériser les polymères, découvrez notre note d'application.

Les avantages de la spectroscopie Raman pour l'identification et la caractérisation des polymères

Raman polymer analysis applications

Résumé

La spectroscopie Raman est non seulement une technique d'analyse rapide, mais elle est également non destructive, respectueuse de l'environnement et facile à utiliser. Les instruments Raman portables et de poche permettent à cette technologie d'être largement adoptée, même dans des endroits non traditionnels. L'utilisation du Raman pour l'analyse de divers polymères est un excellent exemple de la façon dont la technologie peut nous aider à lire le monde, de la mer au contrôle de qualité !

References

[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.

Les connaissances à retenir

Interview : Vérification de l'identité des polymères en moins de deux minutes

Note d'application : Identification des microplastiques par microscopie RamanApplication

Note : Les avantages de la spectroscopie Raman pour l'identification et la caractérisation des polymères