Často kladené otázky (FAQ) o Ramanově spektroskopii: Teorie a použití (Část 2)

Ramanova spektroskopie je nedestruktivní analytická technika založená na nepružném rozptylu fotonů souvisejících s různými vibračními módy molekul. Tento objev C. V. Ramana z roku 1928 vedl k jednoduché, ale účinné metodě určování struktury jednoduchých molekul, jejíž popularita mezi vědeckou komunitou stále roste.

Při interakci laseru spektrometru se vzorkem dochází k posunu energie zpětně rozptýleného světla, jehož výsledkem je Ramanovo spektrum, které poskytuje cenné informace o chemické struktuře. Tento článek se zabývá některými nejčastěji kladenými otázkami o Ramanově spektroskopii, které se týkají teorie a způsobů jejího využití v praxi.

V prvním díle o FAQs o Ramanově spektroskopii: Teorie a použití (Část 1) jsme si vysvětlili:

1. Co je Ramanova spektroskopie?
2. Jaké druhy materiálů lze měřit pomocí Ramanovy spektroskopie?
3. Jaké informace lze získat z Ramanova spektra?
4. Jak číst Ramanovo spektrum?

V tomto díle zodpovíme dotazy:

5. Jaké jsou výhody použití Ramanovy spektroskopie?
6. Ramanovu spektroskopii lze použít k identifikaci neznámých látek i k ověření materiálu. Jaký je mezi nimi rozdíl?
7. Kdo by měl Ramanovu spektroskopii používat a kde, kdy, jak a proč?
8. Co je SERS a jak mi může pomoci?

5. Jaké jsou výhody použití Ramanovy spektroskopie?

Raman spektroskopie je výkonná analytická technika s následujícími vlastnostmi:

• Vysoká chemická specifičnost a selektivita
• Malá nebo žádná příprava vzorku
• Malé nebo žádné náklady na spotřební materiál
• Nedestruktivní analýza
• Rychlost - od získání dat po výsledky během několika sekund
• Jednoduché uživatelské rozhraní = snadné použití
• Bezkontaktní analýza přes bariéru
• Flexibilita odběru vzorků
• Flexibilní provedení - od stolních po ruční systémy

Pokud bychom její vlastnosti shnuli, tak výhoda Ramanovy spektroskopie spočívá v její široké použitelnosti i pro nezkušené operátory a to ve všech možných podmínkách. Ramanova spektroskopie přenáší analytické chemické schopnosti mimo laboratoř a poskytuje okamžitou identifikaci materiálu přímo tam, kde je to potřeba:

• Farmaceutická analýza
• Forenzní analýza a toxikologie
• Materiálová analýza
• Nebezpečné látky
• Potraviny a zemědělství
• Průmysl a chemie

Vyžití Raman spektrometru v praxi

• Rychlá detekce fentanylu a jeho chemických analogů
• MISA – přenosný Raman spektrometr pro analýzu potravin
• Boj proti padělanému pivu pomocí Ramanovy spektroskopie a PCA
• RAMAN: Nejlepší přítel záchranáře - průzkum bez expozice

Metrohm MIRA DS / XTR DS Raman spektrometr

Špičkový ruční Raman pro bezpečnou identifikaci neznámých materiálů v terénu: kompaktní, flexibilní, chytrý a odolný.

Metrohm: Ruční Raman spektrometr Mira DS jako jednoduché a rychlé řešení pro detekci fentanylu bezpečnostními týmy na hranicích nebo v terénu

6. Ramana lze použít k identifikaci neznámých látek i k ověření kvality materiálu. V čem je rozdíl?

Identifikace neznámých látek je charakterizována mírou spektrální podobnosti mezi spektry neznámé látky a knihovními spektry. Tato metoda identifikace je snadno proveditelná, rychlá a vhodná pro použití s rozsáhlými a přizpůsobitelnými knihovnami chemických látek. Příkladem využití této techniky může být identifikace neznámého bílého prášku v sáčku zabaveného při dopravní kontrole, které Raman spektrometr poskytne rychlé potvrzení o legálnosti či nelegálnosti přímo na místě, aniž by se policisté vystavily jakémukoli potenciálnímu nebezpečí. Stáhněte si naši bílou knihu níže, kde najdete další informace o tomto tématu.

• Technický článek: Identifikace narkotik ve složitých vzorcích

Selektivita Ramanovy spektroskopie z ní také činí vynikající techniku pro ověřování kvality známých materiálů, která potvrzuje konzistenci, čistotu a kvalitu surovin pro výrobce potravin, léčiv, kosmetiky a dalších. Verifikační metoda zjišťuje drobné spektrální rozdíly každého vzorků ve srovnání s modelem. Ten buď vyhoví, nebo nevyhoví na základě toho, jak dobře spektrum vzorku odpovídá modelu.

• Technický článek: Verifikace, p-hodnoty a trénovací sady pro Mira P

Metrohm i-Raman přenosný spektrometr

Přenosné Ramanovy spektrometry nabízející flexibilní vzorkování a vysoce kvalitní výsledky, ať už provádíte analýzu kdekoliv.

Metrohm: i-Raman přenosný spektrometr

7. Kdo, kdy, jak a proč by měl Ramanovu metodu používat?

Kdo?

Každý, kdo potřebuje obecnou, vědeckou nebo průmyslovou analýzu materiálu, včetně:

• Odborníků v oblasti obrany/bezpečnosti
• Chemiků
• Forenzních analytiků
• Pracovníci v oblasti kontroly vstupních surovin
• Lidé pracující ve vědě a výzkumu

Kde?

• V laboratořích, výrobních zařízeních, na místech činu nebo např. nahranicích
• Přenosné a ruční systémy mohou cestovat s uživatelem přímo na místo testování

Kdy?

Pokud je požadována identifikace, ověření nebo rozlišení dostatečně čistých látek - zejména při práci s neznámimi nebo syntetickými materiály

Jak?

Řízené a automatizované pracovní postupy zkracují odběr vzorků na tři nebo čtyři kroky a poskytují výsledky během několika sekund.

Proč?

Určení konzistence látek, zjištění, zda je něco nebezpečné, identifikace podezřelé látky nebo potvrzení identity materiálu.

8. Co je SERS a jak mi může pomoci?

Povrchem zesílený Ramanův rozptyl (SERS) je specializovaná Ramanova technika, která pomáhá uživatelům detekovat stopová množství látek. Ne všechny materiály jsou SERS-aktivní, ale silně SERS-aktivní materiály lze detekovat na úrovni částic na milion (ppm, mg/L) nebo částic na miliardu (ppb, µg/L). SERS lze také použít k detekci konkrétní složky ve směsi nebo k identifikaci silně zbarvených barviv a materiálů, protože není citlivý na fluorescenci.

Metrohm - Raman a SERS rozptyl Pyridinu.jpg

Největší výzvou pro SERS je detekce cílové sloučeniny ve složitých matricích, včetně vody, tablet (např. regulovaných léčiv, volně prodejných léků nebo léků prodávaných na ulici) a různých potravin. Díky zkušenostem a zkoumání lze jedinečné vlastnosti analýzy SERS využít při jednoduché přípravě vzorku.

• Využití SERS v analýze potravin
• Využití SERS ve forenzní analýze a toxikologii
• Využití SERS v materiálové analýze

Závěr

Ramanova spektroskopie je ideální technikou pro identifikaci nebo ověřování materiálů, která je dostupná technickým i netechnickým uživatelům v nejrůznějších prostředích. Ramanovu metodu lze snadno implementovat, zachovává vzorek a lze ji použít k analýze tisíců materiálů.