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    什么是拉曼光譜分析儀?

    發布時間:2021-05-27 14:05:00 人氣:

                    什么是拉曼光譜分析儀?

                                      北京興泰克科技有限公司           網址:http://www.whhdqp.com 

    1、拉曼光譜的定義

    拉曼光譜是一種無損的分析技術,它是基于光和材料內化學鍵的相互作用而產生的。拉曼光譜可以提供樣品化學結構、相和形態、結晶度以及分子相互作用的詳細信息。

    拉曼是一種光散射技術。激光光源的高強度入射光被分子散射時,大多數散射光與入射激光具有相同的波長(顏色),不能提供有用的信息,這種散射稱為瑞利散射。然而,還有極小一部分(大約1/109)散射光的波長(顏色)與入射光不同,其波長的改變由測試樣品(所謂散射物質)的化學結構所決定,這部分散射光稱為拉曼散射。
                                      
    一張拉曼譜圖通常由一定數量的拉曼峰構成,每個拉曼峰代表了相應的拉曼散射光的波長位置和強度。每個譜峰對應于一種特定的分子鍵振動,其中既包括單一的化學鍵,例如C-C, C=C, N-O, C-H等,也包括由數個化學鍵組成的基團的振動,例如苯環的呼吸振動,多聚物長鏈的振動以及晶格振動等。

    2、拉曼光譜可提供的信息

    拉曼光譜對于分子鍵合以及樣品的結構非常敏感,因而每種分子或樣品都會有其特有的光譜“指紋”。這些“指紋”可以用來進行化學鑒別、形態與相、內壓力/應力以及組成成份等方面的研究和分析。

    拉曼光譜能夠探測材料的化學結構,它提供的信息包括:

    化學結構和化學鑒別;

    相和形態;

    應力;

    污染物和雜質;
    一般而言,拉曼光譜是特定分子或材料獨有的化學指紋,能夠用于快速確認材料種類或者區分不同的材料。在拉曼光譜數據庫中包含著數千條光譜,通過快速搜索,找到與被分析物質相匹配的光譜數據,即可鑒別被分析物質。

                                    
    如圖所示分別是甲醇(methanol)和乙醇(ethanol)的拉曼光譜,二者有著顯著的區別,可以用于區分這兩種液體物質。

     

    當與拉曼成像系統相結合時,可以基于樣品的多條拉曼光譜來生成拉曼成像。這些成像可以用于展示不同化學成分、相與形態以及結晶度的分布。
               

    如圖所示是一粒藥片的拉曼光譜成像,由圖中可以看出阿司匹林(紅色)、咖啡因(綠色)和撲熱息痛(藍色)成分在藥片中的分布情況。

    3、拉曼光譜可分析什么物質

    拉曼光譜可以用來分析很多不同類型的樣品,通常包括以下種類:

    固體、粉末、液體、膠體、軟膏、氣體;

    無機材料、有機材料、生物材料;

    純物質、混和物、溶液;

    一般來說,拉曼不適合分析金屬及其合金。

    目前拉曼光譜應用的典型例子包括:

    藝術品和考古——顏料、陶瓷以及寶石的表征與鑒定;

    碳材料——碳納米管的結構與純度、缺陷/無序度表征;

    化學——結構、純度、反應監控;

    地質學——礦物鑒別和分布、包裹體、相變;

    生命科學——單個細胞或組織表征,藥物、疾病診斷;

    藥學——藥物成分均勻性和組分分布;

    半導體——純度、摻入成分、應力。


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