کاربردهای آنالیز رامان

طیف‌ سنجی رامان یکی از انواع خدمات آنالیز و شناسایی مواد شیمیایی در حوزه طیف سنجی است که مهمترین استفاده آن شناسایی ساختارهای مولکولی می باشد. با استفاده از این روش تعیین فرکانس‌های چرخشی و ارتعاشی مولکول، ارزیابی هندسی و حتی تقارن مولکول‌ها امکان پذیر است. در برخی موارد که امکان تعیین ساختار مولکولی وجود ندارد، می‌توان با تکیه بر فرکانس‌های ثبت شده‌، قرار گرفتن اتم‌ها در یک مولکول را بررسی کرد. اطلاعاتی که توسط طیف سنجی مادون قرمز و رامان به دست می‌آید، بسیار مشابه هستند. به تازگی ساختار پیچیده مولکول‌های زیستی با طیف سنجی رامان تعیین شده است. طیف رامان اطلاعات با ارزشی را نیز در زمینه فیزیک حالت جامد ارائه می‌کند. چون طیف‌ سنجی رامان را می‌توان به راحتی برای مطالعة اجزاء و گروه‌های شیمیائی در محیط آب به کاربرده استفاده از این تکنیک در مطالعه موجودات زنده از اهمیت خاصی برخوردار است.
         برخی از کاربردهای مهم طیف‌ سنجی رامان در فناوری نانو عبارتست از:

•    شناسائی و جداسازی برخی از ترکیبات آلی و معدنی
•    تعیین ساختار شیمیائی ترکیبات 
•    تعیین شرایط مرزی برای میدان الکتریکی در نزدیکی سطح
•    با استفاده از طیف سنج رامان برای آنالیز ذرات نانومقیاس برخی از ملکولهای آلی و نانو کریستالهای DNA و نانو تیوپ کربن 
•    برای تعیین قطر کربن و کایرالیته کربن (کربن کایرال، کربنی است که چهار گروه اتم متصل به آن متفاوت باشد) و تعیین قطر نانو ذرات معدنی

 

در شکل زیر خروجی یک طیف رامان را مشاهده می کنید که با تحلیل آن می توان اطلاعات فوق الذکر را بدست آورد.

 

آنالیز رامان چیست

آنالیز رامان یکی از روش های طیف سنجی مولکولی است بدین مفهوم که برای شناسایی مولکول ها مورد استفاده قرار می گیرد و نه اتم ها. طیف سنجی رامان مطالعه نوعی از برهمکنش بین نور و ماده است که در آن نور دچار پراکندگی غیرالاستیک می‌شود. منظور از پراکندگی غیرالاستیک این است که پرتو خروجی انرژی کمتری نسبت به پرتو فرودی دارد. در این روش آنالیز، فوتون های تک طول موج که در ناحیه فروسرخ هستند، روی نمونه متمرکز می‌شود و عموماً لیزر به عنوان چشمه تکفام شدت بالا بکار می‌رود. فوتون ها با مولکول‌ها برهمکنش می‌کنند و بازتابیده، جذب یا پراکنده می‌شوند. در پراکندگی رامان، فوتون فرودی با ماده برهمکنش می‌کند و طول موج آن به سمت طول موج‌های بیشتر یا کمتر شیفت می‌یابد. شیفت به طول موجهای بیشتر غالب است و این پراکندگی را رامان استوکس می‌گویند.  طیف سنجی رامان فوتون های پراکنده شده را مطالعه می‌کند. از آنجاییکه ترازهای گسسته انرژی ارتعاش پیوند ترکیبات شیمیایی در ناحیه فروسرخ قرار دارد، جذب انرژی منجر به فعال سازی انرژی آنها می شود و از آنجاییکه فاصله بین ترازهای انرژی منحصر به فرد می باشد، از طول موج و انرژی پرتوهای پراکنده شده برای شناسایی ترکیبات استفاده می شود. 

برای اطلاعات بیشتر در این زمینه می توانید مقاله مبانی طیف سنجی رامان را مطالعه بفرمایید.