طیف سنجی غیر مخرب رامان در مطالعه رنگدانه‌ها

اشتراک گذاری در email
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
شاید تا به امروز کلمه رنگدانه‌ چندین بار به گوشتان خورده باشد. رنگدانه‌ها در زندگی روزمره ما نقش مهمی ایفا می‌کنند. از آن‌ها در بخش‌های مختلفی مانند رنگ آمیزی تابلو، پولیش ماشین، رنگ آمیزی ظروف خانگی، رنگ لباس و ... استفاده می‌شود. شناسایی و مطالعه رنگدانه‌ها یکی از مسائل مهم در صنایع گوناگون است. به دلیل حل نشدن آن‌ها در اغلب محلول‌ها، مطالعه علمی آن ها کار بسیار مشکلی است. اما از طرف دیگر با مطالعه غیر مخرب طیف آن‌ها و استفاده از طیف سنج رامان این کار بسیار آسان تر می‌شود. برای آشنایی بیشتر با این موضوع با ما در ادامه این مقاله همراه باشید.
طیف سنجی غیر مخرب رامان در مطالعه رنگدانه‌ها

فهرست مطالب

اهمیت شناسایی رنگ دانه ها (dye)

همان طور که می‌دانید رنگدانه‌ها در زندگی روزمره ما نقش مهمی دارند. آن‌ها در رنگ آمیزی ظروف خانگی، پولیش‌ ماشین‌ها، پلاستیک‌ها، منسوجات، نوشته‌ها و یا نقاشی‌های هنری استفاده می‌شود. مطالعه علمی رنگدانه‌ها به دلیل حل نشدنشان در حلال‌های معمولی کار دشواری است. زمانی که با مقدار کم نمونه سر و کار داریم و یا می‌خواهیم بدون تخریب یک نمونه را مطالعه کنیم، این کار مشکل‌تر هم می‌شود. به عنوان مثال محققان در آزمایشگاه‌های پزشکی قانونی و یا تجزیه و تحلیل آثار هنری با چالش های زیادی در تحلیل غیر مخرب مواد اولیه روبه رو هستند. اگر برای مطالعه رنگدانه‌ها و تحلیل داده‌های آن‌ها از روش مناسبی استفاده نشود؛ شیء مورد مطالعه که ممکن است یک تابلو نقاشی ارزشمند و یا سرنخ از یک پرونده جنایی باشد، آسیب جدی ببیند. طیف‌سنجی رامان روشی ایده‌آل برای حل این مسائل است. امروزه می‌توان با استفاده از طیف سنج رامان، مسائل مربوط به شناسایی محصول، تاریخ تولید و … را حل کرد. همچنین از آن برای تشخیص محصول تقلبی نیز استفاده می‌شود. به طور کلی این روش تحلیلی، ابزار قدرتمندی برای تمامی این سوالات است.

کاربرد رامان در آثار هنری
شکل ۱ – تصویری از برش عرضی یک نقاشی و نمایش رنگدانه‌ها و لایه‌های آن

آنالیز رنگدانه‌ها در چه زمینه هایی کاربرد دارد؟

همان طور که اشاره کردیم، رنگدانه‌ها در بخش‌های مختلفی از صنعت و هنر استفاده می‌شوند. به عنوان مثال تحلیل رنگدانه‌هایی که در محصولات تجاری به کار می‌روند در ارائه محصولات با کیفیت تاثیر گذار است. تجزیه و تحلیل رنگدانه‌ها اغلب به شناسایی محصولات و تشخیص محصول تقلبی کمک بسیاری می‌کند.
در ادامه برای آشنایی بیشتر با کاربرد آنالیز طیفی رنگدانه‌ها، به معرفی دو مورد از آن‌ها در زمینه رنگ و پولیش خودرو و هم چنین آثار هنری می‌پردازیم.

پولیش و رنگ خودرو

یکی از کاربردهای آنالیز رنگ دانه‌ها در پولیش خودروها است. شاید به نظر بیاد بررسی پولیش و رنگ خودروها به کمک طیف سنجی کار مفیدی نیست. اما بررسی تغیر پولیش خودروها پس از تصادف یکی از مسائل مهم در پزشکی قانونی است. این نوع تحلیل با مقایسه طیف پولیش آن‌ها پس از تصادف و طیف پولیش تعریف شده در کارخانه‌های خودروسازی انجام می‌شود. به کمک اطلاعات به دست آمده می‌توانند نحوه تصادف را پیش بینی کنند و در نهایت مقصر را به راحتی شناسایی کنند.

کاربرد رامان در صنعت خودرو
شکل ۲ – تصویری از پولیش یک خودرو در کارخانه

آثار هنری

یکی از زمینه‌های دیگر که می‌تواند برایتان بسیار جذاب باشد، تحلیل و بررسی آثار هنری است. در مطالعه آثار هنری، آنالیز رنگدانه‌ها یکی از مسائل پرچالش است. رنگدانه‌ها اغلب اطلاعاتی در مورد سن، فرآیندهای تولید، ترمیم و یا تقلب در آثار هنری را به ما می‌دهند. اطلاعات به دست آمده از این مطالعات در کنار اطلاعات تاریخی، از ارزش آثار هنری پشتیبانی می‌کنند. اگر برای شما این سوال پیش آمده که چگونه طیف سنجی رامان در این حوزه کمک کننده است، می‌توانید مقاله طیف سنجی در نجات نقاشی پیکاسو را مطالعه کنید.

کاربرد رامان در آثار هنری
شکل ۳ – تصویری از یک اثر ارزشمند هنری و تحلیل رنگدانه های آن به کمک طیف سنج رامان

میکرو طیف سنج های رامان برای ما امکان شناسایی رنگدانه‌های آلی و معدنی را فراهم می‌کنند. برای بدست آوردن یک طیف خوب از رنگدانه‌های قرمز، زرد و سفید، طول موج‌های لیزر ۶۳۳ و یا ۷۸۵ نانومتر بهترین انتخاب هستند. اما برای رنگدانه‌های سبز و آبی، طول موج‌های ۵۱۴.۵ نانومتر و یا ۵۳۲ نانومتر اغلب توصیه می‌شوند. شرکت تکسان به عنوان تولیدکننده انحصاری طیف سنج رامان، میکروسکوپ رامان ۵۳۲ و میکروسکوپ رامان ۷۸۵ را در اختیار شما قرار می‌دهد. برای به دست آوردن طیف مناسب از انواع رنگدانه‌ها، تنها کافی است با کارشناسان ما تماس بگیرید. از طرف دیگر، برای جلوگیری از تابش فلورسانس، بهتر است از چندین لیزر استفاده شود. در این حالت شما می‌توانید از یک میکرو طیف سنج رامان دو لیزره استفاده کنید.
به طور کلی به کمک میکروسکوپ رامان می‌توان اطلاعات زیادی در مورد ماده و رنگدانه‌های به کار رفته در آن به دست آورد. در ادامه برای اینکه مطلب برای شما شفاف‌تر شود، طیف چند ماده را با هم بررسی می‌کنیم. در طیف‌های زیر رنگدانه‌هایی وجود دارند که تفاوت‌های زیادی در طیف‌ها ایجاد می‌کنند.

طیف رنگدانه مرمر سبز
شکل ۴ – طیف رنگدانه مرمر سبز (ثبت شده با دو طول موج مختلف لیزر)

طیف رامان مرمر سبز
شکل ۵ – طیف مرمر سبز در طول موج ۵۱۴ نانومتر

طیف رامان dye
شکل ۶ – طیف منسوجات (طیف قرمز نشان‌ دهنده E-RN Levafix قهوه ای و طیف مشکی نشان‌ دهنده GB Remazol سبز درخشان)

طیف رامان جوهر
شکل ۷ – طیف رنگدانه ها (طیف قرمز نشان‌ دهنده Procion Printing و طیف مشکی نشان‌ دهنده Cu-Phtalocyanine (آبی))

طیف رامان جوهر
شکل ۸ – طیف جوهر خودکار (طیف قرمز نشان‌ دهنده جوهر آبی Papermate و طیف مشکی نشان‌ دهنده جوهر آبی DDR-product)


طیف رامان در صنعت خودروسازی
شکل ۹ – طیف پولیش ماشین (طیف مشکی نشان‌ دهنده Nissan ultrared و طیف قرمز نشان ‌دهنده Lada skyblue)

جمع بندی

اگر به اطرافمان بیشتر دقت کنیم، متوجه می‌شویم رنگدانه‌ها در تمام محصولات به نوعی به کار رفته اند. در صنایع مختلف، آثار هنری، پولیش ماشین و … رنگدانه‌ها نقش اساسی ایفا می‌کنند. برای بررسی و شناخت آن‌ها از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. یکی از بهترین روش‌های غیر مخرب، طیف سنجی رامان است. به کمک طیف سنجی رامان می‌توانید بدون آسیب به شیء مورد نظر رنگدانه‌های به کار رفته در آن را مطالعه کنید. در این مقاله به نقش طیف سنجی رنگدانه‌ها در بخش‌های مختلف پرداخته‌ایم. هم چنین در ادامه طیف چند مورد از مواد مختلف با رنگدانه‌های متفاوت را برای درک بهتر، به نمایش گذاشته‌ایم.

منبع

۱- https://zaya.io/02a79

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