Dzień praktyczny poświęcony spektroskopii molekularnej – 10 listopada Spektroskopia molekularna w praktyce: trzy metody, wiele perspektyw

Analizy spektroskopowe są w laboratorium na porządku dziennym. Jednak niezależnie od tego, czy chodzi o UV/Vis, IR/FTIR czy Ramana, stosowanie tych metod wymaga specjalistycznej wiedzy. Podczas warsztatów praktycznych poświęconych spektroskopii molekularnej, które odbędą się 10 listopada, uczestnicy otrzymają wskazówki i porady dotyczące korzystania z tych technik.

Cząsteczki pozostawiają charakterystyczne sygnatury podczas oddziaływania z promieniowaniem elektromagnetycznym. Ich pomiar i prawidłowa interpretacja stanowią kluczowe zadanie chemii analitycznej. Podczas dnia praktycznego poświęconego spektroskopii molekularnej zaprezentowane zostaną spektroskopia UV/Vis, IR oraz Ramana. Metody te dostarczają różnorodnych informacji – od szybkiego badania przesiewowego po szczegółowe określenie struktury. Łączy je jedno praktyczne pytanie: w jaki sposób na podstawie widma można sformułować wiarygodną konkluzję?

Żadna metoda nie pozwala samodzielnie odpowiedzieć na każde pytanie analityczne. Spektroskopia UV/Vis często umożliwia szybki wgląd w stężenie i przejścia elektronowe. Spektroskopia IR i Ramana charakteryzują drgania z uzupełniających się perspektyw. Wybór odpowiedniej techniki zależy od stawianego pytania, postaci próbki, czułości oraz wymaganego czasu. W przypadku złożonych zadań połączenie kilku metod często pozwala uzyskać pełniejszy obraz. Dlatego podczas dnia praktycznego poświęconego spektroskopii molekularnej omówione zostaną trzy metody: UV/Vis, IR/FTIR oraz Ramana.

Czynniki zakłócające w spektroskopii UV/Vis

Spektroskopia UV/Vis polega na pomiarze absorpcji promieniowania ultrafioletowego i widzialnego, które wzbudza elektrony w cząsteczkach. Metoda ta nadaje się do badania substancji zawierających grupy absorpcyjne oraz do pomiarów ilościowych, np. do oznaczania stężenia. Na wynik wpływają długość fali, zakres pomiarowy, jakość kuwety oraz matryca próbki. Mętność i rozpraszanie mogą zafałszować absorpcję; wartość ślepa i kalibracja pomagają uwzględnić takie czynniki. Metoda ta jest często szybka i nieskomplikowana, wymaga jednak, aby próbka posiadała odpowiednią charakterystykę absorpcyjną.

Prelegentka Andrea Unterkircher z firmy Mettler-Toledo wyjaśnia w swoim wykładzie, dlaczego w codziennej praktyce ważne jest, aby znać czynniki zakłócające w spektroskopii UV/Vis. Porusza przy tym takie tematy, jak wybór rozpuszczalnika, wartość ślepa, temperatura, wartość pH oraz czystość kuwet.

Specjalne zastosowanie techniki UV/Vis opisuje Antonia Räcker z firmy Symrise. Przedstawia ona specjalną metodę UV/Vis służącą do wykrywania oszustw żywnościowych.

Pułapki w spektroskopii IR/FTIR

Spektroskopia IR lub FTIR służy do badania drgań cząsteczkowych. Charakterystyczne pasma absorpcji dostarczają informacji na temat wiązań i grup funkcyjnych; w ten sposób można identyfikować materiały i śledzić zachodzące w nich zmiany. Metody ATR, transmisji i odbicia umożliwiają pomiary na różnych próbkach, od cieczy po ciała stałe i warstwy. Kluczowe znaczenie ma odpowiednia geometria pomiaru: na widma mogą wpływać woda, kontakt z powierzchnią kryształu ATR, grubość warstwy oraz podłoże. Wyszukiwanie w bazach danych wspomaga identyfikację, powinno jednak być uzupełnione fachową oceną całego widma.

W codziennej pracy laboratoryjnej istnieje kilka pułapek związanych z spektroskopią FTIR. Dr Josina Bohlen z firmy Anton Paar opisuje w swoim wykładzie, jakie skutki ma nieodpowiednie przygotowanie próbki oraz jak można uniknąć błędnej analizy i interpretacji widm.

Połączenie spektroskopii Ramana i IR

Spektroskopia Ramana analizuje światło rozproszone nieelastycznie, stanowiąc tym samym często uzupełnienie analizy w podczerwieni. Ponieważ obie metody opierają się na różnych zasadach selekcji, często dostarczają one uzupełniających się informacji na temat drgań cząsteczkowych. Spektroskopia Ramana często nadaje się do próbek wodnych i umożliwia pomiary przez odpowiednie przezroczyste opakowania. Wyzwaniem jest fluorescencja, która może zagłuszać sygnał Ramana. Należy również starannie dobrać moc lasera, ogniskowanie i czas pomiaru, aby nie zmienić właściwości próbki i uzyskać miarodajne dane. Dlaczego połączenie spektroskopii Ramana i podczerwieni ma sens, opisuje Marion Riemschneider z firmy Bruker w swoim wykładzie. Martin Klaaßen z IUTA pokazuje w swoim wykładzie, w jaki sposób połączenie chromatografii cieczowej i spektroskopii Ramana pomaga w analizie biomolekuł.

Dzień praktyczny poświęcony spektroskopii molekularnej odbędzie się 10 listopada w Vogel Convention Center w Würzburgu. Tutaj można bezpośrednio zarezerwować bilet.