Quang phổ Raman: Cách dễ dàng để phân tích polyme

Nhựa có thể gây tranh cãi vì chúng tiện lợi và rẻ tiền, nhưng lại có tác động có hại đến môi trường. Những vật liệu này có mặt ở khắp mọi nơi – từ bảo tàng đến y học hiện đại, và thậm chí cả trong sóng biển. Nhựa có mặt khắp nơi, và quang phổ Raman có thể được sử dụng ở bất kỳ đâu để xác định, phân loại và kiểm tra chất lượng.

Quang phổ Raman cho phân tích polyme

Quang phổ Raman ngày càng được lựa chọn cho phân tích polyme vì nó không phá hủy, không yêu cầu chuẩn bị mẫu, và cho kết quả chỉ trong vài giây. Nó thân thiện với người dùng; ngay cả những người không chuyên cũng có thể thu thập dữ liệu tại chỗ. Quang phổ Raman cũng thân thiện với môi trường – không yêu cầu hóa chất, dung môi hoặc vật liệu cho việc chuẩn bị mẫu – và nó không tạo ra bất kỳ chất thải nào.

Tìm hiểu thêm về các nguyên tắc cơ bản của quang phổ Raman trong bài viết trên blog của chúng tôi.

FAQ about Raman spectroscopy: Theory and usage

Quang phổ Raman có nhiều đặc tính cơ bản vượt trội hơn so với các kỹ thuật khác trong phân tích polyme. Các đặc điểm này bao gồm: độ đặc hiệu cao của vật liệu, thư viện lớn các chất và hỗn hợp đã biết và khả năng lấy mẫu nhựa dưới nhiều hình thức khác nhau bao gồm vật liệu composite trong suốt và có màu, lớp phủ, và chất kết dính. Độ chính xác và tính linh hoạt như vậy là rất quan trọng để xác định chính xác các vật liệu và hỗn hợp nhựa; bất kỳ sự sai lệch nào so với hỗn hợp polyme tiêu chuẩn có thể thay đổi các đặc tính vật lý và màu sắc của nó.

Điều gì làm cho quang phổ Raman trở nên độc đáo?

Ít kỹ thuật quang phổ đáp ứng được nhu cầu kiểm tra nhanh, dễ dàng, chính xác, không phá hủy và linh hoạt: quang phổ hồng ngoại gần (NIR) và quang phổ Raman đứng đầu danh sách này. Những kỹ thuật này xác định và định lượng các polyme khác nhau cho mục đích nghiên cứu, phân tích và kiểm soát chất lượng.

Cách quang phổ Raman có thể ảnh hưởng đến ngành công nghiệp polyme

Xu hướng toàn cầu hướng tới việc kiểm tra 100% hàng hóa đầu vào và kiểm tra chất lượng trong quy trình sản xuất yêu cầu các phương pháp hiệu quả và ít tài nguyên. Với quang phổ Raman, các nhà sản xuất có thể nhanh chóng kiểm tra nguyên liệu thô tại thời điểm nhận hàng trước khi chúng vào sản xuất và tránh được các chi phí liên quan đến thời gian chờ đợi lâu trong phòng thí nghiệm, gián đoạn sản xuất và đào tạo nhân viên kỹ thuật. Một trong những khuyến nghị cao nhất cho quang phổ Raman là sự đơn giản và dễ sử dụng cho người vận hành. Không cần phải là một nhà quang phổ học được đào tạo để sử dụng quang phổ Raman!

Biết được thành phần chính xác của nguyên liệu thô và các hỗn hợp nhựa cho phép các nhà sản xuất kiểm soát và tối ưu hóa các quy trình polymer hóa và tạo ra các sản phẩm đồng nhất hơn để đáp ứng tốt nhất các thông số kỹ thuật của khách hàng.

Ví dụ, các vật liệu polyme thô thường xuất hiện dưới dạng viên màu trắng hoặc đen, nhưng có thể khó xác định thành phần của chúng chỉ bằng cách nhìn. Các tiền thân của các thiết bị Raman hiện tại của Metrohm đã được sử dụng để xây dựng một thư viện quang phổ Raman dựa trên một tập hợp các tham chiếu polyme từ công ty ResinKit, có trụ sở tại Woonsocket, RI (Mỹ). Thư viện này đã được sử dụng bởi một nhà sản xuất toàn cầu của các khớp nhân tạo ở mọi bước trong quy trình sản xuất. Trong khi việc phân biệt giữa polyamide và polycarbonate bằng mắt là không thể, việc phân biệt từng loại là rất cần thiết vì các hỗn hợp nhựa khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của sản phẩm hoàn thiện.
 

Để biết thêm thông tin về việc sử dụng quang phổ Raman để xác định và đặc trưng hóa polyme, hãy đọc Tài liệu Ứng dụng của chúng tôi.

The Benefits of Raman Spectroscopy for the Identification and Characterization of Polymers

Ứng dụng phân tích polyme bằng quang phổ Raman

Tóm tắt

Không chỉ là một kỹ thuật phân tích nhanh, quang phổ Raman còn không phá hủy, thân thiện với môi trường và dễ sử dụng. Các thiết bị Raman cầm tay và di động giúp công nghệ này được áp dụng rộng rãi ngay cả ở những địa điểm phi truyền thống. Việc sử dụng quang phổ Raman cho phân tích các polyme khác nhau là một ví dụ tuyệt vời về cách công nghệ có thể giúp chúng ta đọc thế giới—từ biển cả đến QC!

Tài liệu tham khảo

[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.

Your knowledge take-aways

Interview: Polymer ID verification in under two minutes

Application Note: Identification of microplastics with Raman microscopy

Application Note: The Benefits of Raman Spectroscopy for the Identification and Characterization of Polymers