Domande frequenti (FAQ) sulla spettroscopia Raman: applicazioni
26 giu 2023
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La spettroscopia Raman è uno strumento onnipresente che può essere utilizzato per molti scopi diversi. Dai robot all'arte, dalla birra allo spazio, è incredibile quale tecnica versatile possa essere Raman. La Parte 1 di questa serie di FAQ riguardava la teoria e l'uso pratico. Questo articolo del blog mira a rispondere ad alcune domande frequenti sull'idoneità della spettroscopia Raman per varie applicazioni.
Fai click su una domanda qui sotto per passare direttamente a quell'argomento:
- Cosa può fare Raman che altre tecniche non possono fare?
- In che modo le tecniche Raman specializzate supportano applicazioni uniche?
- Cosa può offrire la spettroscopia Raman per applicazioni insolite?
- In che modo Raman contribuisce all'analisi di cibi e bevande?
- Quali sono le prospettive per la spettroscopia Raman presso Metrohm?
- Cosa rende Raman così potente per le applicazioni di materiali illeciti e pericolosi?
- Quali applicazioni e funzionalità Raman si distinguono in Metrohm?
Molti metodi analitici, tradizionalmente di laboratorio, possono essere utilizzati per l'identificazione dei materiali. Raman è uno strumento che identifica le sostanze confrontandole con una libreria di composti noti e/o verifica i materiali attraverso il confronto all'interno di un set di dati modello.
Ciò che distingue Raman sono le sue capacità di campionamento uniche. Al suo livello più elementare, un utente Raman può raccogliere dati da un campione direttamente nella sua forma nativa, e talvolta nella sua confezione originale, semplicemente premendo l'accessorio di campionamento contro il materiale o all'esterno di un contenitore. I vantaggi di questo sono velocità e facilità, nessun contatto con il campione o potenziale contaminazione e nessuna preparazione del campione. I sistemi portatili consentono all'utente di godere di tutti questi vantaggi al di fuori di un laboratorio, ovunque sia richiesto il campionamento. Considera funzionalità aggiuntive come acquisizione remota, robot o drone o montaggio su veicolo e campionamento a distanzata e ti rendi conto di quanto possano essere uniche le applicazioni Raman. L'ispezione del sito, gli scenari Hazmat e CBRNE, l'esplorazione dello spazio e il rilevamento di materiale illecito sono tutti possibili senza mettere a rischio la sicurezza umana.
Surface-enhanced Raman scattering (SERS) trasforma il Raman in un'eccellente tecnica di rilevamento delle tracce. Con SERS è possibile determinare tracce di pesticidi negli alimenti e rilevare quantità molto piccole di stupefacenti in complessi campioni di droga da strada.
Alla Metrohm, il SERS viene persino proposto come metodo per rilevare i narcotici nei campioni di sangue intero.
Metrohm è specializzato in una combinazione di spettroscopia Raman ed elettrochimica (EC-Raman) che ottiene informazioni sui processi chimici, comprese informazioni strutturali e funzionali simultanee in un singolo esperimento. EC-Raman può monitorare reazioni elettrocatalitiche, dispositivi di accumulo di energia e processi di corrosione oltre alla caratterizzazione di composti organici e inorganici.
L'utilizzo della spettroscopia Raman a una lunghezza d'onda di 532 nm è ideale per la caratterizzazione del carbonio. L'intensità, la forma e la posizione del picco rivelano informazioni sulla cristallinità interna del campione e possono chiarire il disordine strutturale.
La spettroscopia Raman ha molti usi benefici nel campo della conservazione dell'arte. I vantaggi dell'utilizzo della spettroscopia Raman rispetto ad altre tecniche analitiche includono lo studio non invasivo in situ di oggetti del patrimonio culturale, la capacità di riduzione della fluorescenza per l'identificazione di pigmenti e coloranti e misurazioni di distanza per l'analisi senza contatto di superfici fino a diversi metri di distanza.
4. In che modo Raman contribuisce all'analisi di cibi e bevande?
Il numero di modi in cui la spettroscopia Raman può essere utilizzata per i test sugli alimenti è sorprendentemente ampio e sono disponibili diversi approcci per il successo.
Raman è abbastanza efficace nel discriminare tra campioni molto simili. Questo è un tratto utile quando si confrontano le principali marche di birra chiara o si classificano diversi oli commestibili, ad esempio.
Le principali applicazioni in questa categoria sono l'autenticazione degli alimenti e la verifica delle materie prime, che possono essere eseguite sia con sistemi Raman portatili che da laboratorio.
Le applicazioni di alimenti e bevande sono state tradizionalmente una sfida per la spettroscopia Raman a causa della fluorescenza delle sostanze organiche. Con XTR®, la nuova tecnica di abbattimento della fluorescenza per migliorare le prestazioni Raman a 785 nm, questo non è più un problema.
XTR supporta l'identificazione di composti colorati come il beta carotene in carote, pomodori e bucce di banana. È anche utile per l'autenticazione del miele, un prodotto costoso che spesso viene adulterato con miscele di zucchero più economiche per ottenere maggiori profitti.
SERS è un potente strumento per il rilevamento di tracce di coloranti, additivi e una serie di residui di pesticidi, erbicidi e fungicidi in alimenti e bevande.
Metrohm offre una varietà di metodi e materiali SERS di facile utilizzo che semplificano la protezione della sicurezza dei consumatori.
Qui è possibile trovare una selezione di Application Notes pubblicate.
Application Notes gratuite per MISA (Metrohm Instant SERS Analyzer)
Mentre stai leggendo delle applicazioni della spettroscopia Raman, altri stanno scoprendo i molti modi in cui si adatta alla loro ricerca. Con GLIMPSE (Geological Lunar In-Situ Mapper and Prospector for Surface Exploration), MIRA (Metrohm Instant Raman Analyzer) potrebbe andare nello spazio.
Metrohm Schweiz ha una nuova collaborazione che utilizza un sistema Raman montato su drone con un accessorio standoff per il rilevamento automatico di sostanze chimiche ed esplosivi a metri di distanza.
Con IBEX è possibile la sorveglianza remota di siti sensibili con Raman montato su robot. IBEX è un robot quadrupede (il robot Spot® di Boston Dynamics) dotato di uno spettrometro Raman standoff (MIRA XTR DS) e un pacchetto di sensori che include un rilevatore di agenti chimici pericolosi (CWA), rilevatori radiologici/nucleari e un indicatore di gas combustibile . IBEX può effettuare una valutazione completa della scena in modo rapido e sicuro per aiutare i primi soccorritori e le forze dell'ordine a comprendere e mitigare le minacce a distanza.
6. Cosa rende Raman così potente per le applicazioni di materiali illeciti e pericolosi?
La spettroscopia Raman è ideale per l'identificazione di stupefacenti, sostanze chimiche sconosciute potenzialmente pericolose ed esplosivi. La sicurezza dell'operatore è massimizzata grazie alla sua capacità di fornire risultati senza contatto in modo rapido e affidabile sulla scena. Ciò è essenziale per le applicazioni che coinvolgono materiali illeciti e pericolosi diversi come sicurezza doganale, blocchi del traffico, fuoriuscite di sostanze chimiche e sorveglianza di laboratori clandestini.
Non è un caso: i sistemi Raman portatili di Metrohm sono progettati per le rigorose specifiche necessarie per questo tipo di applicazioni pericolose:
- Gli strumenti Raman portatili di Metrohm sono robusti: resistenti all'acqua e alla polvere e certificati per resistere a urti e vibrazioni.
- L'identificazione dei materiali pericolosi è resa più sicura con l'acquisizione remota e ritardata con gli avvisi di pericolo istantanei.
- I touchscreen resistivi e/o i pulsanti funzionali consentono l'uso con i guanti, anche quelli delle ingombranti tute Hazmat.
- La disponibilità di più lunghezze d'onda Raman consente agli utenti di beneficiare della massima flessibilità di campionamento.
- Gli accessori personalizzati (ad esempio, PowerPack for MIRA) supportano i test sul campo, anche quando si tratta di un lavoro che dura tutto il giorno.
7. Quali applicazioni e funzionalità Raman si distinguono in Metrohm?
La flessibilità è la chiave per le soluzioni Raman all'avanguardia di Metrohm. Molti dei nostri sistemi Raman sono in grado di:
See-through Raman consente una rapida identificazione del materiale attraverso contenitori opachi e materiali di imballaggio precedentemente impenetrabili dalla spettroscopia Raman, comprese bottiglie di plastica e carta multistrato.
Ciò supporta applicazioni come l'identificazione del materiale in entrata, l'ispezione dei pacchi postali, e il rilevamento del contrabbando alle stazioni di frontiera e doganali.
Metrohm ha rivoluzionato il Raman portatile con il brevetto Orbital Raster Scanning (ORS™) e il Large Spot Adapter, che sono metodi proprietari per superare la bassa risoluzione, la scarsa sensibilità e il degrado del campione pur continuando a interrogare un'ampia area del campione.
Queste tecnologie all'avanguardia migliorano l'analisi delle miscele, lcome molte formulazioni farmaceutiche comuni. Poiché il laser viene disperso sul campione, è ideale anche per l'interrogazione di materiali sensibili, come sostanze altamente colorate e volatili.
Infine, la capacità di abbattere la fluorescenza nello spettro Raman è essenziale per applicazioni sia qualitative che quantitative, iinclusi combustibili, polimeri e vernici/coloranti. Metrohm offre metodi per l'abbattimento della fluorescenza alle lunghezze d'onda Raman più utilizzate.
Conclusione
Le offerte Raman di Metrohm sono tanto diverse quanto le possibilità di applicazione. I sistemi Raman portatili e da laboratorio coprono l'intero spettro: rilevamento di tracce, verifica dei materiali, identificazione di sostanze sconosciute, fino all'analisi quantitativa. Non importa come viene utilizzato, Raman è una forma unica e meravigliosa di spettroscopia!
La tua conoscenza "take-aways"
Application Note: Scelta della lunghezza d'onda laser più adatta per la tua applicazione Raman
On-demand webinar: Applicazioni biomediche della spettroscopia Raman
Identificazione del materiale a 785 nm priva di fluorescenza con MIRA XTR DS
Questo white paper gratuito presenta un'indagine sui metodi di soppressione della fluorescenza, i vantaggi di MIRA XTR DS ed esempi di applicazioni (ad es. sostanze chimiche pericolose, droghe illecite, ingredienti e prodotti utilizzati nell'industria alimentare e delle bevande e materiali fabbricati).
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