Raman-spektroskopia: Ei-invasiivinen tekniikka materiaalien analysointiin

Raman-spektroskopia on ei-invasiivinen, hajoamaton analyyttinen tekniikka, joka käyttää joustamatonta valon sirontaa saadakseen yksityiskohtaista tietoa materiaalien molekyylirakenteesta ja sidosjärjestelyistä. Se perustuu Raman-ilmiöön, jonka intialainen fyysikko C. V. Raman löysi vuonna 1928. Raman-ilmiö syntyy, kun molekyyli hajottaa tulevaa valoa ja siirtää sen energiaa pienellä määrällä, jolloin syntyy ainutlaatuinen spektri, jota voidaan käyttää molekyylin tunnistamiseen. materiaalin rakenne. Tätä tekniikkaa on käytetty laajasti eri aloilla, kuten lääkkeissä, biolääketieteellisessä tutkimuksessa, materiaalitieteessä ja oikeuslääketieteellisessä analyysissä. Raman-spektroskopia on arvokas työkalu materiaalien kemiallisen koostumuksen ja molekyylirakenteen analysointiin, koska se on herkkä molekyylien värähtelyille ja sidosjärjestelyille materiaalista, joka voi tarjota tietoa funktionaalisten ryhmien, molekyylikonformaatioiden ja kiderakenteiden läsnäolosta. Lisäksi Raman-spektroskopia on suhteellisen yksinkertainen ja halpa tekniikka verrattuna muihin analyyttisiin menetelmiin, kuten infrapunaspektroskopiaan (IR) tai ydinmagneettiseen resonanssiin (NMR) -spektroskopiaan. Raman-spektroskopian sovellukset:
1. Farmaseuttiset tuotteet: Raman-spektroskopiaa voidaan käyttää vaikuttavien farmaseuttisten aineosien läsnäolon tunnistamiseen ja kvantifiointiin sekä epäpuhtauksien tai kontaminanttien havaitsemiseen lääkevalmisteissa.
2. Biolääketieteellinen tutkimus: Raman-spektroskopiaa on käytetty biologisten molekyylien, kuten proteiinien, nukleiinihappojen ja lipidien, molekyylirakenteen ja toiminnan tutkimiseen. Sitä voidaan käyttää myös taudin biomarkkerien havaitsemiseen kehon nesteistä.
3. Materiaalitiede: Raman-spektroskopiaa voidaan käyttää materiaalien, kuten polymeerien, hiilinanoputkien ja grafeenin, molekyylirakenteen ja ominaisuuksien analysointiin.
4. Oikeuslääketieteen analyysi: Raman-spektroskopiaa on käytetty rikosteknisten tutkimusten todisteiden, kuten lääkejäämien, kuitujen ja maalien, tunnistamiseen ja analysointiin.
5. Elintarviketurvallisuus: Raman-spektroskopiaa voidaan käyttää haitallisten epäpuhtauksien, kuten torjunta-aineiden, raskasmetallien ja bakteerien, esiintymisen havaitsemiseen elintarvikkeissa.
6. Ympäristön valvonta: Raman-spektroskopiaa voidaan käyttää ympäristön epäpuhtauksien, kuten öljyvuotojen, kemikaalien ja muiden vaarallisten materiaalien, esiintymisen seuraamiseen. Materiaalin tunnistus: Raman-spektroskopiaa voidaan käyttää materiaalien, kuten taideteosten, antiikkiesineiden ja ylellisyystavaroiden, tunnistamiseen ja autentikointiin.8. Prosessin ohjaus: Raman-spektroskopiaa voidaan käyttää materiaalien laadun seurantaan prosessoinnin aikana, kuten kemikaalien pitoisuuden seuranta reaktioseoksessa tai materiaalin kiteisyyttä synteesin aikana.