解码拉曼光谱:检测领域多面手的开篇(一)
拉曼光谱技术之所以被称为检测的多面手,源于其独特的优势和在众多检测场景中的出色表现。它无需对样品进行复杂预处理,能实现非接触、无损检测,这一特性让它在各个领域的检测工作中脱颖而出。
地质与考古领域:物质鉴别的火眼金睛拉曼光谱是鉴别物质、分析物质性质的得力工具,也是文物保护和鉴定的利器。
在宝石鉴定方面,天然鸡血石和仿造鸡血石的拉曼光谱有着本质区别。天然鸡血石的 “地” 主要成分是地开石,“血” 是辰砂与地开石的集合体,其拉曼光谱反映了这些矿物质的特征;而仿造鸡血石的 “地” 多为聚苯乙烯 - 丙烯腈,“血” 与特定红色有机染料相关,拉曼光谱呈现出有机物的特征。通过对比拉曼光谱,鉴定师能够轻松辨别真假,避免消费者上当受骗。

图1 珠宝照片
生物学领域:解析生命分子密码
生物学研究中,拉曼光谱为我们揭示生命分子的奥秘提供了新途径。拉曼光谱能精准识别核酸、蛋白质、脂质等生物大分子的结构特征。
以蛋白质为例,其二级结构如 α- 螺旋、β- 折叠等会在拉曼光谱中呈现特定的特征峰。通过分析这些峰的位置和强度变化,科研人员可以了解蛋白质在不同环境下的构象变化,这对于研究蛋白质的功能以及疾病相关的蛋白质异常具有重要意义。

图2 蛋白质结构示意图
环境与食品安全领域:污染检测的先行者
在环境监测和食品安全检测领域中,拉曼光谱大显身手。对于水体中的污染物,如石油类物质、农药残留等,拉曼光谱可以进行现场快速检测。工作人员只需将检测探头靠近水样,就能获取污染物的拉曼光谱信息,进而确定污染物的种类和浓度,及时掌握水体污染情况,为环境治理提供及时的数据支持。
在传统的食品检测方法往往步骤繁琐、耗时较长,而拉曼光谱能快速识别食品中的添加剂、污染物等。比如,它可以检测出牛奶中是否含有三聚氰胺,通过分析三聚氰胺,通过独特的拉曼光谱特征峰,在短时间内就能得出准确结果,为保障食品安全筑起一道快速防线。