O que é espectroscopia Raman?
A espectroscopia Raman é uma técnica de análise química não destrutiva que fornece informações detalhadas sobre a estrutura química, a fase e o polimorfismo, a cristalinidade e as interações moleculares. Ela se baseia na interação da luz com as ligações químicas em um material.
Raman é uma técnica de dispersão de luz, na qual uma molécula dispersa a luz incidente de uma fonte de luz laser de alta intensidade. A maior parte da luz espalhada tem o mesmo comprimento de onda (ou cor) da fonte de laser e não fornece informações úteis - isso é chamado de dispersão Rayleigh. Entretanto, uma pequena quantidade de luz (normalmente 0,0000001%) é espalhada em diferentes comprimentos de onda (ou cores), que dependem da estrutura química do analito - isso é chamado de dispersão Raman.
Um espectro Raman apresenta vários picos, mostrando a intensidade e a posição do comprimento de onda da luz espalhada Raman. Cada pico corresponde a uma vibração de ligação molecular específica, incluindo ligações individuais, como C-C, C=C, N-O, C-H etc., e grupos de ligações, como o modo de respiração do anel de benzeno, vibrações da cadeia de polímeros, modos de rede etc.
Um espectro Raman típico, nesse caso, de anfetamina.
Informações fornecidas pela espectroscopia Raman
Espectros Raman de etanol e metanol, mostrando as diferenças espectrais significativas, que permitem distinguir os dois líquidos.
A espectroscopia Raman investiga a estrutura química de um material e fornece informações sobre.
- Estrutura química e identidade.
- Fase e polimorfismo.
- Tensão/esforço intrínseco.
- Contaminação e impureza.
Normalmente, um espectro Raman é uma impressão digital química distinta para uma molécula ou material específico e pode ser usado para identificar rapidamente qualquer droga ou distingui-la de outras. As bibliotecas de espectros Raman são usadas com frequência para a identificação de um material com base em seu espectro Raman - bibliotecas com milhares de espectros são pesquisadas rapidamente para encontrar uma correspondência com o espectro do analito.
O perfil geral do espectro (posição do pico e intensidade relativa do pico) fornece uma impressão digital química exclusiva que pode ser usada para identificar um material e diferenciá-lo de outros. Muitas vezes, o espectro real é bastante complexo, de modo que bibliotecas abrangentes de espectros Raman podem ser pesquisadas para encontrar uma correspondência e, assim, fornecer uma identificação química.
O perfil geral do espectro (posição do pico e intensidade relativa do pico) fornece uma impressão digital química exclusiva que pode ser usada para identificar um material e diferenciá-lo de outros. Muitas vezes, o espectro real é bastante complexo, de modo que bibliotecas abrangentes de espectros Raman podem ser pesquisadas para encontrar uma correspondência e, assim, fornecer uma identificação química.
Identificação de grupos funcionais em moléculas
As vibrações de determinadas subunidades distintas de uma molécula, chamadas de grupos funcionais, aparecerão em um espectro Raman com deslocamentos Raman característicos. Esse deslocamento é semelhante para todas as moléculas que contêm o mesmo grupo funcional. Esses sinais são particularmente úteis no monitoramento de reações que envolvem esses grupos funcionais (oxidação, polimerização etc.), pois fornecem uma medida direta do progresso durante a reação.
Estrume Raman da benzonitrila e a vibração de estiramento do grupo ciano (CN) da benzonitrila em 2229,4 cm-1 (vermelho).
Estrume Raman da benzonitrila e a vibração de estiramento do grupo ciano (CN) da benzonitrila em 2229,4 cm-1 (vermelho).
O uso desses deslocamentos característicos permite relacionar o espectro de um composto desconhecido a uma classe de substâncias, por exemplo, a vibração de estiramento do grupo carbonila em um aldeído está sempre na faixa de 1730 cm-1 a 1700 cm-1. A imagem acima demonstra o espectro Raman da benzonitrila contendo a vibração de alongamento do grupo ciano (CN) da benzonitrila em um valor característico de 2229,4 cm-1.
Análise de medicamentos com espectrômetro Raman portátil
Atualmente, há necessidade de uma rápida determinação qualitativa e quantitativa de substâncias. Esses problemas dizem respeito às pessoas que trabalham com drogas, que as produzem ou que as revendem. Felizmente, esses problemas podem ser resolvidos pela espectrometria Raman portátil.
Os espectrômetros Raman portáteis são usados para fornecer amostragem direta de material sólido ou líquido solto ou para realizar amostragem em uma amostra em contêiner. Esses dispositivos são unidades robustas e portáteis de campo, projetadas para oferecer aos socorristas a capacidade de analisar pós e líquidos desconhecidos sem destruir a amostra.
Oportunidades demétodos
Primeiro, você pode verificar a conformidade das suas substâncias com o banco de dados do espectrômetro. Os consumidores podem produzir manualmente um banco de dados com diferentes drogas e substâncias com diferentes concentrações ou comprar o banco de dados e instalá-lo em seu próprio dispositivo. De acordo com o banco de dados, as concentrações de substâncias interessantes podem ser medidas.
Há imagens de um dispositivo típico de espectrômetro, um frasco para amostras de teste e uma cubeta. Prenda a cubeta com o frasco inserido com uma amostra e feche a cubeta. Isso é importante para fornecer análises sem poluição luminosa.
Há imagens de um dispositivo típico de espectrômetro, um frasco para amostras de teste e uma cubeta. Prenda a cubeta com o frasco inserido com uma amostra e feche a cubeta. Isso é importante para fornecer análises sem poluição luminosa.
Vantagens.
- O raman portátil permite obter um relatório de análise com alta precisão de estrutura e concentrações (caso você tenha uma biblioteca especial) sem destruir uma amostra.
- Você pode realizar experimentos instantaneamente sem materiais adicionais.
- Interface amigável e fácil de entender.
- Não é possível obter resultados precisos para todos os contaminantes da amostra. Por exemplo, substâncias laterais de anfetamina, que podem ser determinadas pela análise GC-MS.
- Não é possível determinar a mistura de substâncias como heroína, ecstasy ou substâncias em quantidades muito baixas (DMT, NBOME, LSD etc.) porque elas são vendidas com papel ou materiais laterais para formas de comprimidos.
Conclusão
A espectroscopia Raman é um método poderoso de química analítica. Esse método pode ser uma solução para os problemas de fabricação de medicamentos com a determinação de substâncias por meio de ajudas de forma portátil, o que tem algumas vantagens e desvantagens. Embora o preço desse dispositivo seja alto, esse instrumento pode permitir o controle de seus produtos para manter a qualidade adequada e manter sua marca no mais alto nível do mercado.
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