A espectroscopia Raman é utilizada em diversos campos – na verdade, pode ser usada em qualquer aplicação que exija análise química e imageamento microscópicos não destrutivos. Seja para dados qualitativos ou quantitativos, a análise Raman pode fornecer informações essenciais de forma fácil e rápida. Ela pode ser usada para caracterizar rapidamente a composição química e a estrutura de uma amostra, seja ela sólida, líquida, gasosa, em gel, em suspensão ou em pó.
A discussão a seguir destaca algumas áreas-chave onde o uso da espectroscopia Raman está bem estabelecido e seu valor é amplamente reconhecido.
Produtos Farmacêuticos e Cosméticos
Geologia e Mineralogia
Materiais de carbono
Semicondutores
Ciências da Vida
Espectros de TiO2
Na maioria dos casos, a espectroscopia Raman é sensível à fase, ao polimorfismo e ao estado sólido do material. Assim, mesmo que dois materiais tenham fórmulas químicas idênticas, suas diferentes estruturas cristalinas ou fases frequentemente resultarão em espectros distintos. As mudanças de fase são geralmente claramente distinguíveis no espectro, mas outras diferenças estruturais, como o polimorfismo, podem se revelar apenas por meio de mudanças espectrais muito sutis. Nesse caso, muitas vezes é necessário trabalhar com alta resolução espectral para permitir a caracterização confiável dessas pequenas alterações.
Espectros de Si policristalino (vermelho) e monocristalino (verde). Análise da cristalinidade de um material.
Na maioria dos casos, o espalhamento Raman é sensível ao grau de cristalinidade da amostra. Tipicamente, um material cristalino produz um espectro com picos Raman muito nítidos e intensos, enquanto um material amorfo apresenta picos Raman mais largos e menos intensos. Esses dois estados (por exemplo, totalmente amorfo ou totalmente cristalino) podem ser considerados extremos espectrais, e um espectro Raman de um estado intermediário (por exemplo, parcialmente cristalino) terá características intermediárias em termos de intensidade e largura (nitidez) dos picos. As diferenças entre os estados intermediários podem ser sutis, e muitas vezes é útil dispor de alta resolução espectral para que pequenas alterações espectrais possam ser caracterizadas com segurança.
Utilizando rotinas de ajuste de picos em software, é possível calcular com precisão a largura e a intensidade dos picos, que podem então ser usadas, com calibração e comparação com outras técnicas, como uma medida quantitativa da cristalinidade. Análises semelhantes de mapas Raman permitem a geração de imagens do grau de cristalinidade.
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