Prozess Ramanspektroskopie

Raman Spektroskopie basiert auf einem physikalischen Effekt, der inelastische Streuung genannt wird. Von einem Teil des gestreuten Lichts wird die Energie des mit einem Molekül wechselwirkenden Photons verändert. Dieser Effekt weist eine starke Selektivität auf und ermöglicht damit eine sowohl qualitative als auch quantitative Auswertung der gemessenen Spektren. In der Vergangenheit wurde Ramanspektroskopie hauptsächlich für die Analyse im Labor und nur in kleinem Umfang in der Prozessanalysentechnik eingesetzt.
Im Vergleich zur etablierten NIR Spektroskopie ermöglicht die höhere Selektivität das Untersuchen komplexerer Gemische. Zusätzlich hat Wasser einen deutlich kleineren Einfluss auf das Spektrum.
Die hohe Verfügbarkeit von faseroptischen, auf Quarzglas basierenden Komponenten, erlaubt eine von der Messstelle getrennte Installation, sowie die Messung an mehreren Messstellen mit nur einem Gerät.

MultiSpec Raman Spektrometer System tec5

Anwendungen die unsere Kunden mit Raman-Spektroskopie bearbeiten:

Raman-Spektroskopie für die Überwachung einer katalytischen Synthese von Naproxen
Die Beobachtung von biologischen Umsetzungen stellen eine interessante Alternative zu klassischen chemischen Verfahren dar, um Feinchemikalien oder pharmazeutische Wirkstoffe herzustellen. Im Rahmen einer biokatalytischen Synthese von Naproxen wurde anhand der spektralen Charakteristik die Möglichkeit aufgezeigt eine Prozessverfolgung durchzuführen. Die Ergebnisse werden auf dem folgenden Poster vorgestellt und sind in der verlinkten Publikation veröffentlicht.

Prozess-Raman-Spektroskopie zur in-line Verfolgung einer aeroben Fermentation

Für eine automatisierte Prozessregelung in der chemischen und bio-technologischen Industrie werden Messtechniken benötigt, welche die Edukt- und Produkt-Konzentrationen in Echtzeit [in-line bzw. on-line] erfassen und darüber hinaus problemlos in die verfahrenstechnische Umgebung integrierbar sind. In diesem Poster wird die Nutzung von In-line Raman-Spektroskopie in Minireaktoren an Hand einer Fermentation untersucht.

Nicht Invasive Reaktionsverfolgung durch Raman Spektroskopie in Microchannels

In-line Ramanspektroskopie ist effizientes Werkzeug für die Kinetikverfolgung von biologischen Systemen und chemischen Reaktionen nahezu in Echtzeit. Im Gegensatz zu off-line Methoden wie HPLC oder GC wird keine weitere Probenaufbereitung benötigt.
Die beiden Poster beschreiben die Verwendung eines MultiSpec® Raman Systems für Kinetikstudien.

Effiziente kinetische Messungen im Mikroreaktor durch Inline-Raman-Spektrometer 

Untersuchung der Kinetik chemischer Reaktionen kann effizient durch den Einsatz von In-line Raman-Spektroskopie in Minireaktoren durchgeführt werden. Dies erlaubt die effiziente Analyse von schneller und exothermer Reaktionen. Hohe Zeit- und Materialersparnis durch Vermeidung zusätzlicher Arbeitsschritte [Quench, Probenaufbereitung, Off-line-Analysen] kann erreicht werden.

Prozesstaugliche Ramanspektroskopie mit hoher optischer Sammeleffizienz für die In-line-Analytik 

Etablierte Off-line-Methoden zur industriellen Überwachung chemischer Reaktionen werden zunehmend durch optische In-line-Methoden ersetzt. Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurde an der Hochschule Mannheim unter Verwendung einer tec5 Betriebselektronik für eine S7031-1006S ein hocheffizienter Aufbau für die Anregung mit 532nm Laser erprobt.