Fabricación y evaluación de desempeño de un prototipo de espectroscopio Raman elaborado con materiales de bajo costo.

Abstract

La técnica de espectroscopía Raman es un método de análisis químico relativamente nuevo en Guatemala que puede ser utilizada para identificar una gran variedad de compuestos y mezclas de manera no destructiva. Consiste en bombardear la muestra con radiación emitida por un láser y observar el espectro generado por los modos de baja frecuencia, los cuales dispersan la luz en diferentes longitudes de onda. La información que proporciona es complementaria a la que brinda un espectro infrarrojo. Actualmente, la espectroscopía Raman no es muy conocida alrededor de Guatemala, por lo que es poco común encontrar instrumentos de este tipo en instituciones aún cuando podrían ser de utilidad en ellas. Por este motivo, se planteó la posibilidad de fabricar un espectroscopio Raman de bajo costo utilizando componentes no convencionales, esperando que la existencia de un modelo asequible incite a instituciones educativas y participantes de estudios independientes a fomentar el uso de esta técnica. Para poner a prueba el equipo construido, se buscó determinar su exactitud, resolución y asequibilidad. Para dichas pruebas, se emplearon muestras de acetona al 99.4% y peróxido de hidrógeno al 33%. El prototipo final demostró ser ineficaz a la hora de medir muestras, por lo que no se pudo obtener un dato concreto acerca de su exactitud. Se determinó que la resolución del instrumento fue de 35.9 cm-1 , lo que es suficiente para la medición de la mayoría de compuestos, pero considerablemente inferior a la de un modelo comercial promedio. Por último, al evaluar el presupuesto utilizado, se determinó que el precio del equipo aproxima a los Q2,000.00. Al comparar esto con el precio mínimo de un instrumento comercial de gama baja (Q78,000) y al costo promedio de los materiales utilizados para ensamblar un prototipo de código abierto (Q17,500), el prototipo elaborado equivale a un 2.57% y a un 11.43% del precio respectivamente. Las pruebas llevan a la conclusión de que, aunque se logró reducir los costos considerablemente, el espectroscopio fabricado no puede ser considerado un modelo funcional. Esto se debe en gran medida al detector utilizado y a la falta de precisión durante el proceso de fabricación calibración. Se recomienda evaluar componentes alternos para definir la mejor relación desempeño - costo. (LA)