Application of Raman Spectroscopy and Surface‐Enhanced Raman Scattering to the Analysis of Synthetic Dyes Found in Ballpoint Pen Inks*

Abstract

The applicability of Raman spectroscopy and surface-enhanced Raman scattering (SERS) to the analysis of synthetic dyes commonly found in ballpoint inks was investigated in a comparative study. Spectra of 10 dyes were obtained using a dispersive system (633 nm, 785 nm lasers) and a Fourier transform system (1064 nm laser) under different analytical conditions (e.g., powdered pigments, solutions, thin layer chromatography [TLC] spots). While high fluorescence background and poor spectral quality often characterized the normal Raman spectra of the dyes studied, SERS was found to be generally helpful. Additionally, dye standards and a single ballpoint ink were developed on a TLC plate following a typical ink analysis procedure. SERS spectra were successfully collected directly from the TLC plate, thus demonstrating a possible forensic application for the technique.

Química forense: perspectivas sobre novos métodos analíticos aplicados à documentoscopia, balística e drogas de abuso

“…6 Irradiando-se a amostra com uma potente fonte de laser de radiação monocromática no visível ou no infravermelho próximo, têm-se os espectros Raman, que, em geral, fornecem informações complementares aos correspondentes no IR. 47 Claybourn e colaboradores 5 estudaram o uso de um microscó-pio Raman confocal na análise comparativa de tintas, cruzamento de linhas e falsificação de documentos.…”

“…Análises de cruzamento de traços podem também ser realizadas, independemente da composição e interação química existente entre a tinta e o substrato evitando, assim, a ocorrência de resultados falso-positivos. 6 A técnica Raman vem se mostrando bastante promissora para a análise de tintas envolvendo falsificação de documentos; entretanto, poucos trabalhos são descritos na literatura. 5,6 Para problemas envolvendo datação de tintas, por exemplo, nenhuma publicação foi encontrada utilizando esta técnica.…”

“…Embora a química forense seja um tema muito importante e que desperte cada vez mais interesse perante a sociedade científica, a sua aplicação no campo da criminalística ainda constitui uma nova linha de pesquisa no Brasil. A Figura 1 mostra a distribuição dos recentes métodos analíticos que estão sendo aplicados em documentoscopia, balística forense e drogas de abuso, nos períodos de (1a) 1990-2000 e (1b-c) 2001-2010. Na documentoscopia, até 2000, as técnicas de espectroscopia molecular (infravermelho, [1][2][3][4] Raman, 5,6 fluorescência molecular 7 ) e de separação (cromatografia [8][9][10] e eletroforese [11][12][13][14][15] ) foram as mais empregadas, apresentando juntas, 219 citações (Figura 1a). A partir de 2001, com o surgimento de novas técnicas em espectrometria de massas (MS -mass spectrometry), problemas complexos que existiam até o momento tornaram-se solucionáveis.…”

Analysis of the Aging Processes of Writing Ink: Raman Spectroscopy versus Gas Chromatography Aspects

“…The main advantage of Raman spectroscopy is its non-destructive and non-invasive effect on a sample, which allows a back-to-back analysis to be conducted if necessary. In addition, this method is a fast and efficient way to conclusively identify both organic and inorganic substances, which indicates its high chemical selectivity [15]; moreover, the samples analyzed by Raman spectroscopy do not require preliminary preparation. Also, Raman spectroscopy enables very small samples (<1 µm) to be analyzed with a high spatial (≤1 µm) and spectral (<1 cm −1 ) resolution [14].…”

“…Also, Raman spectroscopy enables very small samples (<1 µm) to be analyzed with a high spatial (≤1 µm) and spectral (<1 cm −1 ) resolution [14]. In turn, low laser radiation power (~4 mW) is sufficient to obtain Raman spectra, bringing the risks of potential laser-induced degradation to a minimum [15]. Nevertheless, there is at least one shortcoming of this method: a fluorescence signal yielded by a sample, which interferes with the recording of high quality spectra.…”