آنالیز رامان

طیف سنجی رامان (Raman spectroscopy)

آنالیز رامان ، تفسیر طیف رامان ، طیف سنجی رامان به همراه انواع خدمات تحلیل آن، یکی از ده ها خدمات تخصصی آنالیز در تمادکالا است. قیمت آنالیز رامان و هزینه خدمات تحلیل طیف رامان به صورت جداگانه ذکر گردیده که می توانید با مراجعه به مطالب ذکر شده در ستون سمت چپ ضمن آگاهی از هزینه ها از مدت زمان تخمینی برای انجام آنالیز نیز مطلع گردید.

معرفی آنالیز رامان

آنالیز رامان چیست؟

طیف سنجی رامان بر پایه تابش الکترومغناطیسی توسط مولکول ها قرار دارد که به آن پدیده تفرق رامان می گویند. در آزمایش های طیف سنجی رامان ، فوتون های تک طول موج روی نمونه متمرکز می شود. فوتون ها با مولکول ها برهمکنش می کنند و بازتابیده، جذب یا پراکنده می شوند. در واقع آنالیز رامان فوتون های پراکنده شده را مطالعه می کند. غالباً فوتون هایی که با مولکول ها برهمکنش می کنند، به طور الاستیک پراکنده می شوند. اما تقریباً از هر یک میلیون فوتون، یک فوتون به طور غیرالاستیک پراکنده می شود. در پراکندگی رامان، فوتون فرودی با ماده برهمکنش می کند و طول موج آن به سمت طول موج های بیشتر یا کمتر شیفت می یابد. شیفت به طول موج های بیشتر غالب است و این پراکندگی را رامان استوکس می گویند.

اتفاقی که در اینجا می افتد آن است که فوتون با ابر الکترونی پیوندهای گروه های عاملی برهمکنش می کند و الکترون را به یک حالت مجازی برانگیخته می کند. سپس الکترون از حالت مجازی به یک حالت ارتعاشی یا چرخشی برانگیخته واهلش (آسایش) می یابد. این باعث می شود که فوتون مقداری از انرژی خود را از دست بدهد و به صورت پراکندگی رامان استوکس آشکارسازی شود. انرژی از دست داده شده ارتباط مستقیمی با گروه عاملی، ساختار مولکولی متصل به آن، نوع اتم های مولکول و محیط آن دارد. طیف های رامان هر مولکول، منحصربه فرد است.

به این ترتیب، طیف رامان معمولاْ تغییرات فرکانس ناشی از تفرق استوکس توسط مولکول ها را ثبت می کند. این تغییر فرکانس باید در محدوده جذب مادون قرمز باشد. شکل  زیر نمونه ای از طیف رامان را نشان می دهد که در آن شدت انتقال رامان نسبت به مجموعه ای از عدد های موج رسم شده است.

طیف سنجی رامان برای شناسایی ساختار مولکولی بسیار مناسب است. با این روش تعیین فرکانس های چرخشی و ارتعاشی مولکول، ارزیابی هندسی و حتی تقارن مولکول ها امکان پذیر است. در برخی موارد که امکان تعیین ساختار مولکولی وجود ندارد، می توان با تکیه بر فرکانس های ثبت شده، قرار گرفتن اتم ها در یک مولکول را بررسی کرد. چون طیف سنجی رامان را می توان به راحتی برای مطالعه اجزاء و گروه های شیمیائی در محیط آب به کار برد، استفاده از این تکنیک در مطالعه موجودات زنده نیز از اهمیت خاصی برخوردار است. همچنین امروزه روش رامان کاربرد زیادی در مشخصه یابی نانوساختارهای کربنی مانند نانولوله ها و گرافن دارد. همچنین مزیت این روش در مقایسه با روش آنالیز FT-IR رزولوشون یا فدرت تفکیک بالاتر و توانایی آنالیز نمونه های کوچک تر است.

مشخصات دستگاه آنالیز رامان

دستگاه با طول موج لیزر ۱۰۶۴ نانومتر:

• نام کامل دستگاه به فارسی : طیف سنجی رامان
• نام کامل دستگاه به لاتین : HANDHELD RAMAN ANALYZER
• شرکت سازنده : RIGAKU
• مدل دستگاه : FIRSTGUARD
• ماکزیمم توان: 1450mW، پالسی
• دتکتور حساس جدا Ge سرد شده تا ۷۷ کلوین
• متصل به میکروسکوپ رامان

دستگاه با طول موج لیزر ۵۳۲ نانومتر:

شرکت سازنده: TEKSAN

مشخصات دستگاه به صورت زیر است:

کاربردهای آنالیز رامان

• تعیین ساختار شیمیایی ترکیبات
• توانایی تشخیص گروه های عاملی آلی و غالباً عناصر آلی مشخص
• تشخیص آلودگی ها و ناخالصیهای آلی ( ذرات، پسماندها و …)
• مشخصه یابی و تشخیص مواد آلی (جامدات، پودرها، فیلم ها و مایعات)
• مشخصه یابی لایه‌های کربنی (گرافیت، الماس)
• تشخیص انواع مختلف کربن

توانایی ها و محدودیت های آنالیز رامان

مزایا و توانایی های طیف سنجی رامان

آنالیز رامان توانایی های زیر را دارا می باشد:

•  رزولوشن بالاتر نسبت به FTIR.
• توانایی آنالیز نمونه های کوچکتر نسبت به FTIR.
•  عدم نیاز به خلاء و مناسب برای مواد شبه فرار
• آزمونی غیر مخرب است.

محدودیت های طیف سنجی رامان

آنالیز رامان محدودیت های زیر را دارا می باشد:

• حساسیت سطح محدود
• اطلاعات در خصوص مواد غیر آلی محدود است (نیاز به استانداردسازی)
• خواص فلورسانس مواد می تواند سبب محدودیت استفاده از رامان گردد. باید توجه کرد که ماده مورد آزمایش در محدوده تابش لیزر دستگاه فلورسانس نداشته باشد.

خدمات و تفسیر آنالیز رامان

بنابر درخواست متقاضی آنالیز رامان در دو طول موج ۱۰۶۴ و ۵۳۲ نانومتر انجام می پذیرد.

خدمات تخصصی تحلیل و تفسیر طیف رامان

با استفاده از تحلیل و تفسیر طیف رامان می توان به نتایج زیر دست یافت:

• تحلیل طیف رامان مربوط به دارو و نانوسیستم های حاوی آنها
• تحلیل تغییرات فازی و استحاله ها در حین فرآیندهای طراحی شده
• تحلیل طیف رامان مواد لایه نازک
• تحلیل طیف های رامان نانوذرات فلزی
• تعیین باندهای حاضر در الگو و نوع ارتعاشات فونونی مربوطه در نمونه های نانومواد کربنی
• بررسی حضور آلوتروپ های مختلف کربنی
• بررسی تخصصی طیف رامان گرافیت، گرافن، نانولوله کربنی، نانوالماس، کربن پیاز شکل، کربن شیشه ای و دوده و تعیین ویژگی های مربوطه
• تعیین درجه بلورینگی و وضعیت هیبریداسیونی اتم های کربنی
• تحلیل طیف های نانو مواد کربنی عامل دار شده

برای آگاهی از قیمت آنالیز رامان و هر کدام از تحلیل و تفسیر طیف رامان به قسمت رو به رو مراجعه فرمایید.