روشهاي طيف سنجي هم براي اتمها و هم براي مولكولها طراحي شده اند. يكي از روشهاي طيف سنجي مولكولي، رامان _ Raman است كه مبتكر آن رامان، دانشمند هندي بود. طيف سنجي رامان به ارتعاشات مولكولهايي مي پردازد كه تغيير دو قطبي ندارند( اگر تغييرات ممان دو قطبي وجود داشته باشد، بررسي توسط IR انجام ميشود).
در طيف سنجي رامان، يك پرتوي قوي از نور تك رنگ _ معمولا ليزر _ از ميان نمونه عبور داده ميشود و سپس نور پراكنده شده، در زواياي راست اشعه اوليه برطبق فركانس آناليز ميشوند و بر حسب نوع نمونه، بررسي و تفسير ميشوند.
ژئوشيميست ها، سنگ شناسها، زمين شناسان اقتصادي و بسياري از متخصصين علوم زمين به دنبال تعيين ساختمان شيميايي جامدات و مايعات و گازها هستند. اسپكتروسكوپي رامان، ميتواند ساختمان مولكولي و آناليزهاي Species _ Specific را براي هر سه حالت ماده مشخص كند.
فيزيك كانيها و بلورها:
خواص فيزيكي كانيها و بلورها روز به روز اهميت بيشتري در زمين شناسي پيدا ميكند، زيرا "زمين" جايي است كه اين مواد در آن بوجود آمدهاند و وجود دارند. درك اين خصوصيات در طراحي، بهبود فرآوري و توليد مواد جديد نقش به سزايي ايفا ميكند كه خود در پيشرفت تكنولوژي اهميت فراوان دارد. به خصوص مطالعه تغييرات اين خواص فيزيكي با دما و فشار، به ما اين امكان را ميدهد تا فيزيك كاني را به خواص ساختماني آن ارتباط دهيم.
در انتقالهاي فازي، خواص فيزيكي ميتوانند تغيير كنند يا حتي خواص جديدي ظاهر شوند. از اين ويژگيها ميتوان استفاده كرد تا مواد جديدي با خواص مورد نظر درست كنيم.
يكي از اساسي ترين خصوصيات مرتبط با ويژگي هاي ساختماني، خواص ارتعاشي مواد است. اين بررسي ها با تكنيك هاي IR ، پراكندگي خود به خودي رامان و پراكندگي هايپر رامان امكان پذير است.
كاربرد رامان در ديرين شناسي:
ديرين شناسان به تازگي موفق شده اند تصاوير سه بعدي از فسيل هاي قديمي را _ از 650 تا 850 ميليون سال پيش_ در داخل سنگها تهيه كنند. تكنيك رامان قادر است مطالعات ميكروسكپي فسيل هاي درون يك سنگ را با استفاده از ويژگيهاي حياتي آن نظير ديوارههاي سلولي آلي، امكان پذير كند و بزرگترين حسن آن اين است كه سنگ مورد بررسي، از بين نميرود. ديدن يك فسيل ميكروسكپي كه اجزاي آلي آن در دل يك سنگ حفظ شده اند؛ آنهم به صورت سه بعدي، مبهوت كننده است. به دست آوردن تصوري از بيو شيمي يك موجود زنده كه حدود يك بيليون سال پيش زندگيميكرده بسيار مشكل است و اين امكاني است كه اسپكتروسكپي رامان براي ما فراهم نموده است.
رامان اسپكتروسكپي به شما اجازه ميدهد كه ساختمان ملكولي و شيميايي ميكروارگانيزم هاي قديمي را بهصورت سه بعدي بهدست آوريد. در اين روش، نور ليزر از ميكروسكوپ به نمونه ميتابد. بيشتر نور پراكنده ميگردد،اما بخش كوچكي از آن توسط نمونه جذب ميشود. پروفسور Schopf اولين محققي است كه در اين زمينه كار كرده است.
رامان مايكروپروب:
مايكروپروب رامان با ليزر،قادر است آناليزهاي غير مخرب In situ_ يعني نمونه مورد آزمايش بايد در داخل دستگاه( اسپكترومتر) قرار بگيرد_ رادر ابعاد چند ميكرومتر مكعب و در كسري از دقيقه انجام دهد. طبيعت Sp-Sp آناليزها اجازه مي دهد تا پارامتر هاي مهمي نظير فوگاسيته(تشخيص كربن منواكسيد از كربن دي اكسيد در مخلوط گازي ) ، PH ( تشخيص سولفات از بي سولفات در محلولهاي مايع ) و فشار(بازشناسي پلي مورفهايي نظير كلسيت و آراگونيت)، تفسير شوند.
طيف رامان، قادر است اندازهگيري حساسي را از محيط شيميايي يك تركيب_ براي مثال بازشناسي CO2 از CO در فاز گازي و در حالت حل شده در آب_ به دست دهد.
آناليز هاي رامان مايكرو پروب براي تركيبات زمين شناسي ميتواند تنوع بسيار زيادي داشته باشد نظير: بررسي سيالات نفوذي در كانيها، بررسي املاح و كانيهاي موجود در بافت هاي بدن انسان و بررسي سطح سنگها در سيارات ديگر مانند مريخ ويا سنگ هاي زير دريا.
اين روش، اطلاعات تكميلي ميكرواسپكتروسكپي حاصل از ارتعاشات پايه ملكولي را فراهم مي كند. با استفاده از طول موجهاي تهييجي در ناحيه مرئي طيف الكترومغناطيس، رامان مايكروپروب قادر است نواحي diffraction_ limited را (كه عموما در حد 1 ميكرون است) آناليز كند.از مزاياي اين روش، توانايي شناسايي نواحي 10 بار كوچكتر از آنچه در FT_ IR قابل بررسي است، ميباشد. در ضمن، طبيعت non contact/ no sample preparation در اين تكنيك، مزيت ديگر آن به حساب ميآيد( عدم نياز به آماده سازي و تخريب نمونه).
تهيه و تنظيم: سحرناز تاجبخش
E-mail : info [at] gsinet [dot] ir