برای تجربه بهتر لطفا مرورگر خود را به گوگل کروم، فایرفاکس، اپرا و یا اینترنت اکسپلورر تغییر دهید
تفاوت رامان و FTIR

تفاوت رامان و FTIR

هر دو طیف سنجی FTIR و رامان در طیف وسیعی از پروژه های تجزیه و تحلیل مواد استفاده می شود. FTIR قادر است داده های طیفی جذب و انتشار را از طیف گسترده ای از مایعات، گازها و مواد جامد جذب کند و آن را برای تولید، کنترل کیفیت و تجزیه و تحلیل شکست در بین کاربردهای مناسب مناسب سازد. رامان، همراه با میکروسکوپ، می تواند با استفاده از تکنیک های غیر مخرب ساختار سطح صاف برای تجزیه و تحلیل شیمیایی و پروفیل عمق ۳ بعدی مواد شفاف را تشخیص دهد.

هر دو سیستم آنالیز در تجزیه و تحلیل پلیمر مورد استفاده قرار می گیرند و در شناسایی و عیارسنجی پلاستیک بسیار مهم هستند. از این رو، آنها ابزار مهمی برای تشخیص میکروپلاستی در محیط و همچنین تجمع پلاستیک در نمونه های بیولوژیکی و کالاهای مصرفی مانند آب آشامیدنی هستند. اگرچه دو تکنیک می تواند مکمل باشد، اما هر کدام از آنها بر مبنای فرآیندهای فیزیکی مشخص و اندازه گیری ها هستند. در اینجا ما نگاهی مختصر برای تشریح متد FTIR و رامان خواهیم داشت.

منطق FTIR

FTIR براساس مفهوم اسپکتروسکوپی مادون قرمز (IR) یا جذب (و انتشار) نور طولانی طول موج در یک نمونه است. IR می تواند برای تشخیص گروه های کاربردی خاص در ترکیبات شیمیایی یا برای اندازه گیری خلوص نمونه و حضور ناخالصی های خاص از طریق طیف جذب منحصر به فرد عناصر استفاده شود.

طیف سنج FTIR بر اساس یک پلت فرم مشابه به عنوان طیف سنج انتقال کلاسیک موج مداوم (به عنوان مثال UV / Vis)، با چندین تفاوت مهم و در نتیجه بهره مندی از توانایی های منحصر به فرد است.

  • طیف سنج کلاسیک دارای تک کروماتور برای تقسیم تابش منبع نور به طول موج های مختلف است. یک شکاف سپس طول موج نور را انتخاب می کند که بعدا روی نمونه قرار می گیرد. اگر چه دستگاه های بسیار دقیق می توانند طراحی شوند، محدودیت های مهمی در منطق این آنالیز وجود دارد.
  • پیکربندی تک فاز و پراکنده مقدار کل نور را که می تواند به نمونه برسد، محدود می کند و بنابراین حساسیت کلی دستگاه را محدود می کند.
  • کاهش داده های طیفی را می توان با محدود کردن شکاف ها بهبود داد، اما یک نتیجه عمده از دست دادن حساسیت بیشتر است.
  • برای ساخت موثر نسبت سیگنال به نویز، اسکن چندگانه را نمی توان به راحتی اجرا کرد.

نتایج خالص شامل توانایی محدود برای تشخیص و کم کردن ترکیبات کم در نمونه ها و عدم توانایی گزارش اطلاعات با وضوح بالا برای شناسایی مواد شیمیایی است.

آنالیز FTIR

FTIR چندین محدودیت اساسی که در بالا ذکر شد، از طریق استفاده از یک تداخل سنجی در محل مولکولهای مونوکرومتر / شکاف کلاسیک را برطرف می نماید.

  • تداخل سنج تمام تابش نور را از منبع تا به نمونه هدایت می کند.
  • به جای محدود کردن طول موج نور (و به همین ترتیب انرژی) که می تواند به نمونه منتقل شود، تداخل سنج مسیر مسیر نور پرتو را نسبت به یک پرتو ثابت، ثابت نگه می دارد.
  • تفاوت دو پرتو و طول مسیر مربوطه آنها منجر به تداخل سازنده و مخرب و یک اینترفروگرام می شود.
  • پرتو ترکیبی – پس از عبور از نمونه – برای تولید پروفیل جذب طیف گسترده استفاده می شود.
  • این آشکارساز به طور همزمان تغییرات انرژی در برابر زمان برای تمام طول موج ها را به طور همزمان گزارش می دهد که می تواند با استفاده از محاسبات تابع تبدیل فوریه با استفاده از یک کامپیوتر روی صفحه، به شدت و فرکانس تبدیل شود.

مزایای عمده عبارتند از:

  • تمام انرژی منبع به نمونه می رسد و موجب بهبود قابل توجه نسبت سیگنال به نویز می شود.
  • رزولوشن طیفی تنها به خاطر طراحی تداخل سنجی محدود شده است و حتی دستگاه با رزولوشن پایین هم از بیشتر نمونه های کلاسیک بالاتر است.
  • اسکن چندگانه را می توان با بهبود سیگنال به نویز و کیفیت داده ها جمع آوری کرد.
  • نرم افزار مدرن امکان تهیه انواع داده ها و تجزیه و تحلیل داده ها و در نتیجه افزایش قدرت تحلیلی را به ما می دهد.

بازتاب مجموع ضعیف شده ATR

ATR یک تکنیک نمونه برداری است که قدرت تفکیک بیشتر برای نمونه های جامد و مایع را بدون نیاز به روش های آماده سازی نمونه بزرگ فراهم می کند. ATR اساسا با اندازه گیری تغییراتی که در یک پرتو IR انعکاس داخلی رخ می دهد، کار می کند، زمانی که پرتو در تماس با نمونه قرار می گیرد.

این تکنیک  هنگام کار با نمونه های بسیار جذب کننده یا ضخیم که پیک های شدید دارند بسیار مناسب است. این روش برای آنالیز نمونه جامد همگن، لایه سطحی جامد چند لایه یا پوشش روی جامد ایده آل است. ATR یک تکنیک عالی برای تجزیه و تحلیل نمونه ها در حالت اصیل خود و به ویژه جامدات و مایعات چگال و یا قوی است.

کاربردهای FTIR

FTIR را می توان به عنوان ابزاری تک منظوره یا یک ابزار تحقیق تحلیلی بسیار انعطاف پذیر مورد استفاده قرار داد. طیف سنجی FTIR را می توان با روش های میکروسکوی، تجزیه حرارتی، کروماتوگرافی گاز، طیف سنجی جرمی و سایر تکنیک ها برای تجزیه و تحلیل شیمیایی با وضوح بالا تلفیق کرد. FTIR همچنین می تواند به دستگاه های کوچک قابل حمل برای تشخیص مواد شیمیایی از راه دور تبدیل شود.

طیف سنجی رامان

رامان برای اندازه گیری ارتعاش، چرخش و دیگر مدولاسیون فرکانس پایین بر اساس پراکندگی ناپذیری (رامان) نور تک رنگ استفاده می شود. این روش معمولا در شیمی استفاده می شود تا اطلاعات جامعی برای تشخیص آنالیز مواد شیمیایی را در انواع مختلفی از نمونه ها ارائه دهد.

………………

مفهوم رامان شامل استفاده از یک منبع نور لیزری روشن در نمونه مورد نظر است. لیزر با ارتعاشات مولکولی یا دیگر گروه های قابل بر انگیختن در سیستم ها ارتباط برقرار می کند و موجب تغییر در انرژی فوتون های لیزر می شود. این تغییر رامان اطلاعات ساختاری در مورد حالت های ارتعاش در یک سیستم شیمیایی داده شده را فراهم می کند و می تواند هویت شیمیایی، ویژگی ها و داده های توزیع را فراهم کند.

کاربردهای طیف سنجی رامان

رامان در تجزیه و تحلیل شیمیایی و شناسایی ترتیبات پیوند شیمیایی گسسته، که فعالیت های منحصر به فرد ارتعاشی و در نتیجه اثر انگشت خاص دارند مفید است. ساختارهای شیمیایی مانند نانولوله های کربنی و الیاف فعال، از جمله پلی پروپیلن، به دلیل ویژگی های ارتعاشی ذاتی با این روش می تواند تعیین شود. علاوه بر این، رامان با توجه به مزایای عملکرد چندگانه، کاربرد گسترده ای در زیست شناسی و پزشکی دارد.

  • رامان به تداخل مواد دائمی دوقطبی مانند آب حساس نیست که آن را به خوبی برای آنالیز ماکرو ملکولارپروتئین، DNA، RNA و … مناسب می سازد.
  • رامان غیر تهاجمی و غیر مخرب است، و برای استفاده در تصویربرداری بافت های بیولوژیک با استفاده از میکروسکوپ کانفوکال رامان بسیار مناسب است.

طیف سنج قابل حمل رامان

همچنین از طیف سنج رامان می توان در دستگاه های قابل حمل برای تشخیص مواد بیومینرال یا مواد منفجره استفاده کرد. این تکنیک ممکن است در آینده کاربردهای مهم دیگری پیدا کند از جمله در مراکز مراقبت های ویژه  برای تشخیص شرایط پاتولوژیک مانند سرطان از طریق آنالیز بیوپسی مایع ادرار، خون یا سایر مواد.

جمع بندی مقایسه طیف سنج FTIR و رامان

به طور خلاصه، هر دو روش می توانند اطلاعات شیمیایی با دقت بالا در موضوعات بیولوژیکی، مواد و استقاده های پرتابل را فراهم کند. این دو تکنیک اطلاعاتی متمایز اما مکمل را فراهم می کنند که می تواند برای تعیین خلوص شیمیایی (FTIR) و توزیع ساختاری گونه های شیمیایی (میکروسکوپ رامان) از و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده شود.

لطفا نظر خود را بنویسید


نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بالا