Espectrómetros RAMAN
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Espectroscopia Raman
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Espectroscopia Raman
La espectroscopia Raman (llamada así por C.V. Raman) es una técnica espectroscópica usada en química y física de la materia condensada para estudiar modos de baja frecuencia como los vibratorios, rotatorios, y otros. Se basa en los fenómenos de dispersión inelástica, o dispersión Raman, de la luz monocromática, generalmente de un láser en el rango de luz visible, el infrarrojo cercano, o el rango ultravioleta cercano.
La luz láser interactúa con fonones u otras excitaciones en el sistema, provocando que la energía de los fotones del láser experimente un desplazamiento hacia arriba o hacia abajo.
El desplazamiento en energía da información sobre los modos vibracionales en el sistema. La espectroscopia infrarroja proporciona una información similar, pero complementaria.
La espectroscopia Raman es una técnica de análisis químico no destructiva que proporciona información detallada sobre la estructura química, la fase y polimorfia, la cristalinidad y las interacciones moleculares. Se basa en la interacción de la luz con los enlaces químicos dentro de un material.
Raman es una técnica de dispersión de luz, mediante la cual una molécula dispersa la luz incidente desde una fuente de luz láser de alta intensidad. La mayor parte de la luz dispersada tiene la misma longitud de onda (o color) que la fuente del láser y no proporciona información útil; esto se denomina Dispersión de Rayleigh. Sin embargo, una pequeña cantidad de luz (normalmente 0,0000001 %) se dispersa en diferentes longitudes de onda (o colores), que dependen de la estructura química del analito; esto se denomina dispersión Raman.
Un espectro Raman presenta varios picos, que muestran la intensidad y la posición de la longitud de onda de la luz dispersada Raman. Cada pico corresponde a una vibración de enlace molecular específica, incluidos enlaces individuales como C-C, C=C, N-O, C-H, etc., y grupos de enlaces como el modo de respiración del anillo de benceno, vibraciones de cadenas de polímeros, modos de celosía, etc.
INFORMACIÓN PROPORCIONADA POR LA ESPECTROSCOPIA RAMAN
La espectroscopia Raman analiza la estructura química de un material y proporciona información sobre:
- Estructura química e identidad.
- Fase y polimorfismo
- Tensión/tensión intrínseca
- Contaminación e impureza
Por lo general, un espectro Raman es una huella química distinta para una molécula o material en particular y se puede usar para identificar el material muy rápidamente o distinguirlo de otros. Las bibliotecas de espectros Raman se utilizan a menudo para la identificación de un material en función de su espectro Raman: las bibliotecas que contienen miles de espectros se buscan rápidamente para encontrar una coincidencia con el espectro del analito.
LA ESPECTROSCOPIA RAMAN ES TANTO CUALITATIVA COMO CUANTITATIVA.
El perfil de espectro general (posición del pico e intensidad relativa del pico) proporciona una huella química única que se puede utilizar para identificar un material y distinguirlo de otros. A menudo, el espectro real es bastante complejo, por lo que se pueden buscar bibliotecas espectrales Raman completas para encontrar una coincidencia y, por lo tanto, proporcionar una identificación química.
La intensidad de un espectro es directamente proporcional a la concentración. Por lo general, se utilizará un procedimiento de calibración para determinar la relación entre la intensidad máxima y la concentración, y luego se pueden realizar mediciones de rutina para analizar la concentración. Con las mezclas, las intensidades máximas relativas proporcionan información sobre la concentración relativa de los componentes, mientras que las intensidades máximas absolutas se pueden utilizar para obtener información sobre la concentración absoluta.
TIPO DE MUESTRAS ANALIZADAS CON RAMAN
Raman se puede utilizar para analizar muchas muestras diferentes. En general, es adecuado para el análisis de:
- Sólidos, polvos, líquidos, geles, lodos y gases
- Materiales inorgánicos, orgánicos y biológicos.
- Productos químicos puros, mezclas y soluciones.
- Óxidos metálicos y corrosion
En general, Raman no es una tecnica adecuada para el análisis de:
- Metales y sus aleaciones
ANÁLISIS DE SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES.
Los espectros Raman se pueden adquirir de casi todas las muestras que contienen enlaces moleculares verdaderos. Esto significa que los sólidos, polvos, lodos, líquidos, geles y gases se pueden analizar mediante espectroscopia Raman.
Aunque los gases se pueden analizar mediante espectroscopia Raman, la concentración de moléculas en un gas suele ser muy baja, por lo que la medición suele ser más difícil. Por lo general, se necesitan equipos especializados, como láseres de mayor potencia y celdas de muestra de largo recorrido. En algunos casos en los que las presiones de gas son altas (como las inclusiones de gas en los minerales), se puede utilizar fácilmente la instrumentación Raman estándar.
ANÁLISIS A PARTIR DE UNA MEZCLA DE MATERIALES.
El espectro Raman de un material contendrá información Raman sobre todas las moléculas que se encuentran dentro del volumen de análisis del sistema. Por lo tanto, si hay una mezcla de moléculas, el espectro Raman contendrá picos que representan todas las moléculas diferentes. Si se conocen los componentes, las intensidades máximas relativas se pueden utilizar para generar información cuantitativa sobre la composición de la mezcla. En el caso de matrices complejas, los métodos quimiométricos también pueden emplearse para construir métodos cuantitativos.
Equipos:
- ATR6500-PH Raman 785
- ATR6600-Raman 1064
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