Badanie składu chemicznego – spektroskopia Ramana

Dysponent: Muzeum Narodowe w Krakowie – LANBOZ; Uniwersytet Wrocławski

Kontakt: dr Julio del Hoyo Meléndez koperta (LANBOZ); dr Barbara Łydżba-Kopczyńska koperta (UWr)

Opis metody

Spektroskopia Ramana dostarczają informacji o budowie chemicznej związków. W metodzie tej wykorzystuje się zjawisko polegające na nieelastycznym rozpraszaniu promieniowania przez próbkę. W zarejestrowanym widmie analizuje się pasma odpowiadające oddziaływaniom cząsteczek znajdujących się w stanie podstawowym z promieniowaniem. Ograniczeniem spektroskopii Ramana jest punktowe wypalanie się próbki w miejscu, na które pada wiązka, a także występująca niekiedy fluorescencja badanych materiałów.

Zastosowanie

Pomiar wykonuje się dla próbek stałych:

  • polimerów
  • proszków: określenie składu pigmentu (wybrane kolory)
  • warstw malarskich: określenie składu pigmentów warstwy malarskiej nie pokrytej werniksem
  • tkanin: określenie rodzaju włókien

Ograniczenia:

  • ze względu na wysoką fluorescencję występują liczne ograniczenia w pomiarach pigmentów i tkanin,

Instrument

raman1

Fot. 1. Przenośny (ręczny) spektrometr Ramana

W badaniach wykorzystywany jest przenośny (ręczny) spektrometr Ramana firmy DeltaNu z  oprogramowaniem, pokazany na Fot. 1, o następujących podstawowych danych technicznych:

  • Źródło światła (laser): 785 nm
  • Moc lasera: max 100 mW
  • Rozdzielczość 8 cm-1
  • Zakres widma: 200-2000 cm-1
  • Zmiana mocy lasera skokowo: 5, 25, 50, 75 i 100 mW.

Warunki badania

Nie ma konieczności wcześniejszego przygotowania próbek lub powierzchni badanego obiektu. Pomiar powinien odbywać się w ciemności. W przypadku próbek istnieje możliwość użycia stolika mikroskopowego, a tym samym lepszej stabilizacji odległości pomiędzy spektrometrem a badanym obiektem niż w przypadku pomiaru „z ręki”.

raman2

Fot. 2. Przygotowanie do pomiaru i pomiar za pomocą spektroskopu Ramana DeltaNu

Format wyników

Posiadane oprogramowanie pozwala na zbieranie danych oraz ich zapisanie w postaci pliku o rozszerzeniu  .spc. Przykładowy wynik po eksporcie do programu do sporządzania wykresów pokazano na Rys. 3.

raman3

Rys. 1. Przykładowy wynik pomiaru

Przykładowe wyniki (bibliografia)

  1. Anna Klisińska-Kopacz, „Non-destructive characterization of 17th century painted silk banner by the combined use of Raman and XRF portable systems” J. Raman Spectrosc. 46 (3) (2015) 317-321