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Il SERS è uno strumento potente per la rilevazione di tracce di coloranti, additivi e numerosi residui di pesticidi, erbicidi e fungicidi in alimenti e bevande.
Metrohm offre una gamma di metodi e materiali SERS di facile utilizzo, che consentono di tutelare agevolmente la sicurezza dei consumatori.
Domande frequenti (FAQ) sulla spettroscopia Raman: applicazioni
26 giu 2023
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Questo articolo è Parte 2 di una serie.
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Parte 1La 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?
Cosa può fare la spettroscopia Raman che altre tecniche non possono fare?
Per l'identificazione dei materiali si possono impiegare numerosi metodi analitici, tradizionalmente basati sull'analisi di laboratorio. La spettroscopia Raman è una tecnica 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 di riferimento.
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 sono molteplici: rapidità e semplicità d'uso, assenza di contatto diretto o rischio di contaminazione del campione e nessuna necessità di preparazione preliminare. I sistemi portatili consentono all'utente di godere di tutti questi vantaggi al di fuori di un laboratorio, ovunque sia richiesto il campionamento. Se si considerano inoltre funzionalità aggiuntive come l'acquisizione remota, su robot, droni o veicoli e il campionamento a distanza (standoff) ti rendi conto di quanto possano essere uniche le applicazioni della tecnologia Raman. È così possibile effettuare ispezioni in loco, intervenire in scenari che coinvolgono materiali pericolosi (Hazmat) o CBRNE, condurre esplorazioni spaziali e rilevare materiali illeciti, il tutto senza mettere a repentaglio l'incolumità delle persone.
In che modo le tecniche Raman specializzate supportano applicazioni uniche?
Surface-enhanced Raman scattering (SERS) trasforma la tecnica Raman in un'eccellente metodo di rilevazione delle tracce. Con SERS è possibile determinare tracce di pesticidi negli alimenti e rilevare quantità molto piccole di stupefacenti in complessi campioni di droghe da strada.
Metrohm propone la SERS anche come metodo per la rilevazione di stupefacenti in campioni di sangue intero.
Metrohm è specializzata nella combinazione di spettroscopia Raman ed elettrochimica (EC-Raman), una tecnica che consente di ottenere informazioni sui processi chimici, comprese informazioni strutturali e funzionali simultanee, in un singolo esperimento. L'EC-Raman può monitorare reazioni elettrocatalitiche, dispositivi di accumulo di energia e processi di corrosione oltre alla caratterizzazione di composti organici e inorganici.
Cosa può offrire la spettroscopia Raman per applicazioni insolite?
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 offre numerosi vantaggi nel campo della conservazione dell'arte. Tra i benefici rispetto ad altre tecniche analitiche figurano la possibilità di studiare i beni culturali in situ e in modo non invasivo, la capacità di ridurre la fluorescenza per l'identificazione di pigmenti e coloranti, nonché la possibilità di effettuare misurazioni a distanza per analizzare le superfici senza contatto, anche a diversi metri di distanza.
In che modo la spettroscopia Raman contribuisce all'analisi di alimenti e bevande?
Il numero di modi in cui la spettroscopia Raman può essere impiegata per l'analisi degli alimenti è sorprendentemente elevato e sono disponibili molteplici approcci efficaci.
La spettroscopia Raman è particolarmente efficace nel distinguere campioni molto simili. Si tratta di una caratteristica utile, ad esempio, quando si confrontano le principali marche di birra lager o si classificano diversi oli alimentari.
Le principali applicazioni in questo ambito riguardano l'autenticazione degli alimenti e la verifica delle materie prime, operazioni realizzabili 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. Grazie a XTR®, l'innovativa 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.
Quali sono le prospettive per la spettroscopia Raman in Metrohm?
Mentre leggi delle applicazioni della spettroscopia Raman, altri stanno scoprendo i numerosi modi in cui questa tecnica può integrarsi nella loro ricerca. Grazie a GLIMPSE (Geological Lunar In-Situ Mapper and Prospector for Surface Exploration), MIRA (Metrohm Instant Raman Analyzer) potrebbe arrivare nello spazio.
Metrohm Schweiz ha avviato una nuova collaborazione che impiega un sistema Raman montato su drone, dotato di un accessorio per il rilevamento a distanza, per l'individuazione automatica di sostanze chimiche ed esplosivi a diversi metri di distanza.
Grazie a IBEX è possibile effettuare la sorveglianza da remoto di siti sensibili utilizzando un robot dotato di sistema Raman. IBEX è un robot quadrupede (il modello Spot® di Boston Dynamics) equipaggiato con uno spettrometro Raman a distanza (MIRA XTR DS) e un pacchetto di sensori che include un rilevatore di agenti chimici pericolosi (CWA), rilevatori radiologici/nucleari e un rilevatore di gas combustibili. IBEX è in grado di valutare rapidamente e in sicurezza l'intera scena, consentendo agli operatori di primo intervento e alle forze dell'ordine di comprendere e mitigare le minacce agendo a distanza.
Cosa rende la spettroscopia Raman così potente per le applicazioni che riguardano materiali illeciti e pericolosi?
La spettroscopia Raman è ideale per l'identificazione di stupefacenti, sostanze chimiche ignote potenzialmente pericolose, esplosivi e agenti di guerra chimica. La sicurezza dell'operatore è massimizzata grazie alla capacità di fornire risultati rapidi e affidabili senza contatto diretto, direttamente sul campo. Ciò è fondamentale per applicazioni che coinvolgono materiali illeciti e pericolosi in contesti diversi, quali controlli doganali, fermi stradali, sversamenti di sostanze chimiche e sorveglianza di laboratori clandestini.
Non è un caso: i sistemi Raman portatili di Metrohm sono progettati per soddisfare i rigorosi requisiti necessari 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 tasti funzionali ne consentono l'utilizzo anche indossando guanti, compresi quelli delle ingombranti tute di protezione (Hazmat).
- La disponibilità di più lunghezze d'onda Raman consente agli utenti di beneficiare della massima flessibilità di campionamento.
- Gli accessori personalizzati supportano i test sul campo, anche quando si tratta di un lavoro che dura tutto il giorno.
Quali applicazioni e caratteristiche Raman spiccano in casa Metrohm?
La flessibilità è fondamentale per le soluzioni Raman all'avanguardia di Metrohm. Molti dei nostri sistemi Raman sono in grado di eseguire le seguenti operazioni:
La spettroscopia Raman "See-through" consente una rapida identificazione del materiale attraverso contenitori opachi e materiali di imballaggio precedentemente impenetrabili a questa tecnica, inclusi flaconi in plastica e carta multistrato.
Ciò supporta applicazioni come l'identificazione del materiale in ingressi, l'ispezione dei pacchi nei servizi postali, e il rilevamento del contrabbando presso le frontiere e le dogane.
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).
