רמאן ספקטרוסקופיה לניתוח כימי

Overview

מקור: המעבדה של ד"ר ריוצ'י אישיהארה — אוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה

ספקטרוסקופיה Raman היא טכניקה לניתוח מצבי רטט ותדר נמוך אחרים במערכת. בכימיה הוא משמש לזיהוי מולקולות על ידי טביעת האצבע Raman שלהם. בפיזיקה של מצב מוצק הוא משמש לאפיון חומרים, וליתר דיוק כדי לחקור את מבנה הגביש שלהם או גבישיות. בהשוואה לטכניקות אחרות לחקירת מבנה הגביש (למשל מיקרוסקופ אלקטרונים שידור עקיפה של קרני רנטגן) מיקרו-ספקטרוסקופיה של רחמן אינה הרסנית, בדרך כלל אינה דורשת הכנת מדגם, וניתן לבצעה בכמויות מדגם קטנות.

לביצוע ספקטרוסקופיה של ראמן זרח לייזר מונוכרומטי על דגימה. במידת הצורך ניתן לצפות את המדגם בשכבה שקופה שאינה פעילה של Raman (למשל, SiO2) או להציב אותה במי DI. הקרינה האלקטרומגנטית (בדרך כלל בטווח האינפרא אדום הקרוב, הנראה או ליד האולטרה סגול) הנפלטת מהדגימה נאספה, אורך הגל של הלייזר מסונן (למשל, על ידי מסנן חריץ או bandpass), והאור המתקבל נשלח דרך מונוכרומט (למשל, צורם) לגלאי CCD. באמצעות זה, האור המפוזר inelastic, שמקורו פיזור Raman, ניתן ללכוד ולהשתמש כדי לבנות את ספקטרום Raman של המדגם.

במקרה של Raman מיקרו ספקטרוסקופיה האור עובר דרך מיקרוסקופ לפני ההגעה לדגימה, ומאפשר לו להיות ממוקד על שטח קטן כמו 1 מיקרומטר2. זה מאפשר מיפוי מדויק של מדגם, או מיקרוסקופיה confocal על מנת לחקור ערימות של שכבות. יש לנקוט משנה זהירות, עם זאת, כי נקודת הלייזר הקטנה והאינטנסיבית אינה פוגעת במדגם.

בסרטון זה נסביר בקצרה את הליך קבלת ספקטרום Raman, ותינתן דוגמה לספקטרום של רחמן שנתפס מננו-צינוריות פחמן.

Procedure
  1. הפעל את הלייזר הנדרש ובחר את האופטיקה הנכונה עבור אורך הגל שבו נעשה שימוש. תן ללייזר להתחמם כדי לקבל פליטה יציבה לאורך זמן.
  2. בצע את הכיול הנדרש של ספקטרוסקופ ראמן. זה תלוי במכשיר, אבל כאן מדגם ייחוס פנימי של Si משמש לכיול המעבר של רמאן למיקום הידוע של פסגת סי רחמן הגבישית. Si משמש לעתים קרובות כפי שהוא נותן שיא חד חזק בעמדה ידועה אשר חסר רגישות אורך הגל לייזר. ראשית, ספקטרום Raman של מדגם הייחוס מתקבל באמצעות אנרגיית חשיפה וזמן מתאימים. מספר הגלים של הספקטרום המתקבל מושווה לערכים מהספרות (במקרה של סי יש לראות שיא חזק של 520.7±0

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

ספקטרום Raman שנלקח מננו-צינוריות פחמן מרובות קירות באמצעות לייזר 514 ננומטר מוצג באיור 1. קו הבסיס הליניארי הוסר והנתונים נוטרו לתכונה האינטנסיבית ביותר סביב 1,582 ס"מ-1.

ניתן לצפות במספר פסגות, שמקורן בתכונות גבישיות שונות של המדגם. שיא D ב 1,350...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

ספקטרוסקופיה של רמאן יכולה להיות מיושמת במגוון רחב של תחומים, החל (ביו) כימיה לפיזיקה מצב מוצק. בכימיה, ספקטרוסקופיה Raman יכול לשמש כדי לחקור שינויים בקשרים כימיים ולזהות מולקולות ספציפיות (אורגניות או אנאורגניות) באמצעות טביעת האצבע Raman שלהם. זה יכול להיעשות בשלב הגז, הנוזל או מצב מוצק של הח...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags
Raman SpectroscopyChemical AnalysisMolecular InformationScattering Of LightVibrational StatesMolecular CompositionLaboratory ProcedureApplied In IndustriesRadiation InteractionCollisions Between Photons And MoleculesExcited StateGround StateElastic Rayleigh ScatteringRaman ScatteringInelastic InteractionVirtual Excited State

Skip to...

0:00

Overview

0:59

Principles of Raman Spectroscopy

4:23

Performing Raman Spectroscopy

6:44

Results

7:34

Applications

8:54

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

רמאן ספקטרוסקופיה לניתוח כימי

Analytical Chemistry

50.5K Views

article

הכנה לדוגמה לאפיון אנליטי

Analytical Chemistry

83.1K Views

article

תקנים פנימיים

Analytical Chemistry

202.8K Views

article

שיטת התוספת הסטנדרטית

Analytical Chemistry

318.2K Views

article

עקומות כיול

Analytical Chemistry

787.3K Views

article

ספקטרוסקופיה אולטרה סגולה (UV-Vis)

Analytical Chemistry

614.7K Views

article

פלואורסצנטיות של קרני רנטגן (XRF)

Analytical Chemistry

25.2K Views

article

כרומטוגרפיה של גז (GC) עם גילוי יינון להבה

Analytical Chemistry

279.1K Views

article

כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים (HPLC)

Analytical Chemistry

380.4K Views

article

כרומטוגרפיה של חילופי יונג

Analytical Chemistry

262.4K Views

article

אלקטרופורזה נימית (CE)

Analytical Chemistry

92.7K Views

article

מבוא לספקטרומטריית מסה

Analytical Chemistry

111.0K Views

article

סריקת מיקרוסקופיית אלקטרונים (SEM)

Analytical Chemistry

86.3K Views

article

מדידות אלקטרוכימיות של זרזים נתמכים באמצעות פוטנציוסטט /גלוונוסטאט

Analytical Chemistry

51.1K Views

article

וולטמטריה מחזורית (קורות)

Analytical Chemistry

122.9K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved