Esta nota de aplicación describe la identificación por espectroscopia Raman de polímeros como ABS, PE, PS, PET y PMMA en varios tintes. La determinación rápida y no destructiva tiene lugar después de que se haya creado una base de datos de espectro adecuada. Las mediciones con el espectrómetro Raman Mira M-1 no requieren preparación de muestras y brindan resultados inmediatos e inequívocos.
La industria actual, pero también la vida cotidiana, no se puede imaginar sin los polímeros. La espectroscopia Raman portátil es especialmente adecuada para la identificación de polímeros de uso común, ya que se obtienen resultados evidentes en cuestión de segundos. Además, debido a que el análisis Raman no es destructivo, el uso posterior o el reciclaje de la muestra permanece sin restricciones.
En este estudio, se construyó una biblioteca de polímeros generalizados de diferentes colores y posteriormente se utilizó para la identificación de muestras de polímeros desconocidos.
Todos los espectros se midieron usando el espectrómetro Raman portátil Mira M-1 en modo de adquisición automática, es decir, los tiempos de integración se determinaron automáticamente. Se utilizó una longitud de onda láser de 785 nm y la técnica Orbital-Raster-Scan (ORS). Como muchas de las muestras de polímero eran muy delgadas, los espectros se registraron con el adaptador de apuntar y disparar, que es adecuado para una distancia de trabajo corta (SWD).
Una amplia colección de ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), PA (poliamida), PC (policarbonato), PE (polietileno), PP (polipropileno), PS (poliestireno), PET (tereftalato de polietileno), PVC (poli(cloruro de vinilo)) , y PMMA (poli(metacrilato de metilo)) patrones de polímero y muestras de diferentes colores se utilizaron para crear una biblioteca completa con el software Mira Cal.
Para cada tipo de polímero, se eligió un espectro (es decir, un color) y estos espectros se superpusieron. la superposición (Figura 2) muestra que cada uno de los polímeros tiene un espectro único que lo diferencia de los demás plásticos analizados. El área espectral que contiene la mayoría de los picos alcanza de 600 a 1800 cm-1; demostrando que el rango espectral de Mira M-1 es apropiado para las muestras de polímero estudiadas.
Los espectros de varios artículos cotidianos y de laboratorio de polímeros desconocidos y diferentes colores (figura 3) fueron cotejados con la biblioteca. La biblioteca, que se había construido utilizando estándares de polímeros de diferentes colores, fue útil para identificar las muestras de prueba: las muestras opacas se identificaron por colores específicos, mientras que las muestras transparentes y translúcidas, en muchos casos, se identificaron solo como tales.
Como puede verse en Figura 4, las señales de las muestras oscuras, como las negras, grises y azul oscuro, fueron de muy baja intensidad y no se pudo observar ningún pico específico del polímero. Este es un fenómeno que se encuentra en muchas técnicas espectroscópicas y se debe a la absorción de la luz láser por el negro de humo.
Debido a que no fue posible la identificación de las muestras oscuras (principalmente gris oscuro y negro), se excluyeron de la biblioteca y solo se mantuvieron en la biblioteca las muestras transparentes, translúcidas y de colores claros.
Los valores de correlación espectral, que indican qué tan bien coincide el espectro de la muestra con el espectro de referencia en la biblioteca, fueron superiores a 0,90 para todas las muestras medidas (incluidas, entre otras, las que se muestran en figura 3). Todas las muestras de polímeros se identificaron sin ambigüedades utilizando el espectrómetro Mira M-1.
Este estudio muestra que Mira M-1 se puede utilizar para identificar sin ambigüedades varios polímeros de diferentes colores midiendo sus espectros y comparándolos con una biblioteca. La identificación toma solo unos segundos.
Los problemas surgen solo cuando se deben analizar polímeros de color oscuro. Estas muestras absorben fuertemente la la luz láser del espectrómetro y, por lo tanto, algunos picos específicos de polímeros no aparecen en el espectro. Por lo tanto, las muestras de color oscuro no pueden identificarse mediante espectroscopia Raman.
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