Herhangi bir talebinizden önce lütfen cihaz uzmanına danışınız.

Uzman : Dr. Burcu Selen ÇAĞLAYAN

Telefon : +90 212 359 68 56, 359 48 06
E-mail : selenbur@bogazici.edu.tr

Merkezimizde Renishaw InVia Raman Mikroskopu hizmet vermektedir.

Raman Spektroskopisi Nedir?

Raman spektroskopisi, örneklerin tanımlanması ve nicel analizi için kullanılabilen moleküler titreşimler hakkında bilgi sağlar. Bu teknikte, örneğe tek renkli bir ışık kaynağı (örneğin lazer) gönderilir ve saçılan ışık tespit edilir. Saçılan ışığın büyük kısmı, uyarıcı kaynağın frekansı ile aynı frekanstadır; buna Rayleigh veya elastik saçılma denir. Saçılan ışığın çok küçük bir kısmı (yaklaşık %0,001’i), gelen elektromanyetik dalgaların örnekteki moleküllerin titreşim enerji seviyeleriyle etkileşime girmesi sonucu lazer frekansından farklı bir enerjiye kayar. Bu “kaymış” ışığın şiddetinin frekansa karşı çizilmesi, örneğin Raman spektrumunu verir. Genellikle Raman spektrumları, lazer frekansına göre çizilir ve Rayleigh bandı 0 cm⁻¹’de yer alır. Bu ölçekte, bantların konumları farklı fonksiyonel grupların titreşim enerji seviyelerine karşılık gelir. Dolayısıyla Raman spektrumu, kızılötesi (IR) absorbsiyon spektrumuna benzer şekilde yorumlanabilir.

Neden ve Nerede Raman Kullanılmalı?

Raman saçılması, kızılötesi absorbsiyon spektroskopisine tamamlayıcı bir tekniktir. Raman, orta-IR ve yakın-IR spektroskopisine göre çeşitli avantajlar sunar:

• Az ya da hiç numune hazırlığı gerektirmez
• Su ve CO₂ buharları çok zayıf saçıcıdır – temizleme işlemi gerekmez
• Çoğu durumda ucuz cam numune tutucular kullanılabilir
• Uzak analizler için fiber optik kablolar (yüzlerce metreye kadar) kullanılabilir
• Temel titreşim modları ölçüldüğü için Raman bantları doğrudan kimyasal yapıyla ilişkilendirilebilir
• Raman spektrumları orta-IR spektrumlarına göre “daha temizdir” – bantlar daha dardır, aşırıton ve birleşim bantları genellikle zayıftır
• Standart spektral aralık 400 cm⁻¹’in altına iner, bu da tekniği hem organik hem inorganik türler için ideal kılar
• Raman spektroskopisi, IR spektrumunda zayıf olan simetrik bağların bantlarını ölçmek için kullanılabilir (ör. -S-S-, -C-S-, -C=C-)
  
  

Raman spektroskopisi hem nitel hem de nicel uygulamalarda kullanılabilir. Spektrumlar oldukça spesifiktir ve dijital veri tabanları ile karşılaştırma yapılarak kimyasal tanımlamalar gerçekleştirilebilir. IR spektroskopisinde olduğu gibi, bant alanları derişim ile orantılıdır; bu da Raman’ı nicel analiz için uygun hale getirir. Üstelik, Raman bantları doğası gereği IR bantlarına göre daha keskin olduğundan, spektrumda daha kolay ölçülebilen izole bantlar bulunur.

Kızılötesi absorbsiyon ve Raman saçılması tamamen farklı seçim kurallarıyla belirlenir. IR bantları, ışık ile titreşen bir molekülün değişken dipol momenti arasındaki etkileşimden kaynaklanırken, Raman bantları ışığın molekülün polarize edilebilirlik elipsoidi ile etkileşmesi sonucu oluşur. Bu nedenle simetrik gerilmeler, çoklu bağ titreşimleri ve ağır atomların titreşimleri genellikle Raman spektrumunda güçlü bantlar verir. Asimetrik moleküller hem IR hem Raman spektrumlarında benzer frekansta bantlara sahip olabilir, ancak bu bantların yoğunlukları farklıdır. Çoğu durumda bir kimyasal tür hem IR hem Raman spektrumunda belirleyici bantlara sahiptir, ancak bunlar aynı frekansta bulunmayabilir. Hangi tekniğin daha iyi olduğu, incelenen moleküle, derişim seviyesine, ortama, diğer girişim yapan bileşenlere ve istenen analiz yöntemine bağlıdır. Pek çok uygulamada Raman, spektroskopik tanımlama veya izleme için daha uygun bir çözüm olabilir.

Başlıca Uygulamalar

Yaşam Bilimleri

• Hücreler
• Dokular
• Mikroorganizmalar
  
  

Malzeme Bilimleri

• Karbon ve nanoteknoloji
• Yarı iletkenler
• Fotovoltaikler
• Kataliz

Kimya Bilimleri

• İlaçlar
• Polimerler
• Kimyasallar

Yer Bilimleri

• Jeoloji
• Gemoloji

Analitik Bilimler

• Sanat ve kültürel miras
• Adli bilimler
• Kontaminasyon analizi