شناسایی مواد منفجره با طیف سنجی رامان

شناسایی مواد منفجره با طیف سنجی رامان

همان‌طور که می‌دانید انفجار یکی از فاجعه‌هایی است که ممکن است در هر جامعه‌ای رخ دهد. بنابراین شناسایی مواد منفجره برای بسیاری از ارگان‌‌ها مانند پزشکی قانونی، ارتش، پلیس امنیت ملی و ... مهم و سودمند است. یکی از روش‌هایی که به کمک آن می‌توان این مواد را شناسایی و مشخصه‌یابی کرد، طیف‌سنجی رامان است. پس با ما همراه باشید تا شما را با این تکنیک بیشتر آشنا کنیم.
شناسایی مواد منفجره با طیف سنجی رامان

فهرست مطالب

ماده منفجره در اصطلاح به ماده‌ یا وسیله‌ای گفته می‌شود که در اثر حرارت، ضربه، اصطکاک و یا انفجار مقدار زیادی انرژی را به سرعت آزاد می‌‌کند. آزاد شدن ناگهانی انرژی باعث افزایش دما و فشار شده و در اثر آن مقدار زیادی از گاز‌ها به سرعت منبسط می‌شوند. در نتیجه این انبساط موج فشاری ایجاد می‌شود که به آن موج ضربه‌ای می‌گویند. همین موج است که باعث پرت شدن اجسام به اطراف می‌شود.

شناسایی مواد منفجره

کشف مواد منفجره و ترکیبات آن موضوعی است که در بسیاری از زمینه‌ها پراهمیت است. به عنوان مثال در زمینه علوم جنایی و کشف جرایم برای بازسازی صحنه جرم (حلمه تروریستی یا جنایت)، آنالیز و تحلیل بقایای مواد منفجره می‌تواند بسیار سودمند باشد.

شناسایی مواد منفجره از جمله مواردی است که در حوزه پلیس امنیت ملی، پزشکی قانونی، نظامی و غیره حائز اهمیت است. طیف‌سنجی رامان یکی از روش‌هایی است که می‌تواند انواع مواد منفجره را شناسایی کند.

شناسایی مواد منفجره با طیف سنجی رامان

روش‌های فراوانی برای شناسایی این دسته از مواد وجود دارد. ولی هر کدام از این روش‌ها معایبی دارند. به عنوان مثال زمان طیف‌گیری بسیار طولانی است، نمونه در طی آنالیز آسیب می‌بیند و یا به طور کلی از بین می‌رود، نیاز به آماده‌سازی نمونه دارد و غیره. اما در تکنیک طیف‌سنجی رامان برای تحلیل و آنالیز مواد منفجره بسیار سودمند است. در شکل ۱ نمونه‌ای از طیف رامان چند ماده منفجره نشان داده شده است.

طیف رامان ۴ گونه از مواد منفجره رایج
شکل ۱: طیف رامان ۴ گونه از مواد منفجره رایج

مزیت طیف ‌سنجی رامان برای آنالیز مواد منفجره

تکنیک طیف‌سنجی رامان برای تحلیل و آنالیز مواد منفجره بسیار سودمند است. زیرا:

  1. نمونه های جامد، مایع و ژل را می‌تواند آنالیز کند.
  2. به آماده‌ سازی نمونه نیازی ندارد.
  3. این دستگاه‌‌ها در دو مدل رامان پرتابل (https://teksan.co/products/portable-raman/) و آزمایشگاهی (https://teksan.co/raman-microscope/) (شکل ۱) ساخته می‌شوند. بنابراین هم در آزمایشگاه‌ها و هم در محل وقوع جرم می‌توان آنالیز‌ها را انجام داد.
  4. آنالیز در چند عرض چند ثانیه به دست می‌آید.
  5. طیف‌سنجی رامان هزینه نگهداری بالایی ندارد و بسیار مقرون به صرفه است.
  6. از روی ویال شیشه‌ای و بسته‌بندی شفاف می‌توان مواد منفجره را شناسایی کرد.
  7. طیف‌سنجی رامان می‌تواند نمونه‌ها را در مقدار بسیار کم نیز شناسایی کند.
مطالعه مقاله  آنالیز الیاف پارچه در پزشکی قانونی با طیف سنجی رامان

این ویژگی‌ها باعث شده تا طیف‌سنجی رامان به یک ابزار کارآمد در حوزه پزشکی قانونی، بررسی اسناد جعلی، مبارزه با مواد مخدر و … تبدیل شود. شما در این راستا می‌توانید مقاله شناسایی مواد مخدر به کمک طیف سنجی رامان را مطالعه کنید.

سمت راست رامان آزمایشگاهی و سمت چپ رامان پرتابل
شکل ۲: سمت راست رامان آزمایشگاهی و سمت چپ رامان پرتابل

شناسایی مواد منفجره در بسته‌بندی‌های پلاستیکی

همان گونه که در ویژگی‌‌های طیف‌سنجی رامان اشاره شد،‌ آنالیز‌های این مواد را می‌توان از پشت ویال شیشه‌ای یا بسته‌بندی‌های شفاف و نیمه شفاف پلاستیکی انجام داد. در شکل ۳ طیف رامان یک ماده منفجره (DNT) بسته بندی شده را نشان می‌دهد. جنس پلاستیک بسته‌بندی شده پلی اتیلن است. نمودار قرمز رنگ نشان دهنده طیف رامان DNT بسته‌بندی شده و نمودار بنفش متعلق به پلی اتیلن است. بعد از کم کردن این دو طیف از هم طیف رامان DNT به دست می‌آید (نمودار مشکی).

طیف رامان یک ماده منفجره (DNT) بسته بندی شده
شکل ۳: طیف رامان یک ماده منفجره (DNT) بسته بندی شده

ردیابی مواد منفجره

همان طور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم، طیف‌سنجی رامان می‌‌تواند نمونه‌ها را در مقدار بسیار کم نیز آنالیز کند. در شرایطی که آثاری از مواد منفجره بر روی لباس یا پوست افراد بر جای مانده است، این روش می‌تواند سودمند باشد. در شکل ۴ طیف رامان TNT بر روی بسترهای مختلف نشان داده شده است. پیک‌‌های مشخصه TNT شامل چهار قله (cm) ۸۲۸، ۱۲۲۰، ۱۴۵۸ و ۱۶۲۲ هستند که می‌توان در تمامی طیف‌ها مشاهده کرد. در این موارد می‌توان با کم کردن طیف بسترها، طیف رامان TNT‌ را استخراج کرد.

طیف رامان الف) TNT، ب) TNT بر روی LDPE (Low-density polyethylene)، پ) TNT بر روی نایلون و د) TNT بر روی ماشین آبی رنگ.
شکل ۴: طیف رامان الف) TNT، ب) TNT بر روی LDPE (Low-density polyethylene)، پ) TNT بر روی نایلون و د) TNT بر روی ماشین آبی رنگ.

جمع بندی

همان طور که می‌دانید شناسایی مواد منفجره از جمله مواردی است که پلیس امنیت ملی، پزشکی قانونی، ارتش و سایر ارگان‌ها به دنبال آن هستند. تکنیک‌هایی هم برای شناسایی و مشخصه‌یابی مواد منفجره مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از این روش‌‌ها طیف‌سنجی رامان است. مزیت‌های این روش را در این مقاله بیان کردیم. نشان دادیم که به کمک اسپکتروسکوپی رامان می‌توان این گونه مواد را شناسایی کرد. تشخیص این نمونه‌ها از روی ویال شیشه‌ای یا بسته‌بندی پلاستیکی نیز امکان پذیر است. علاوه بر این رد این مواد بر روی انواع بسترها را نیز مورد مطالعه قرار دادیم.

مطالعه مقاله  کاربرد طیف سنج رامان پرتابل در تشخیص زمان برداشت گوجه فرنگی

منابع

۱.https://zaya.io/ggntw
۲.https://zaya.io/yqcih
۳.https://zaya.io/g6qid

مطالب مرتبط
0
افکار شما را دوست دارم، لطفا نظر دهیدx
()
x