Onur’un Kimya Labı

Henüz ikinci sınıfın yazında okulumda düzenlenen spektroskopi kongresinde (X.USK 2007/İYTE) adını birkaç oturumda duyduğum, hakkında hiçbir fikrimin olmadığı ama adının kulağıma garip gelmesinden midir bilmem, bende merak uyandıran Raman spektroskopisini geçen zaman içinde inceleme fırsatı buldum ve hakkında birçok şeyler öğrendim. İşte, artık pek fazla rağbet görmemesine rağmen, ben hala burdayım, kimya biliminin hizmetindeyim diyen Raman spektroskopisi;
Bilindiği gibi ışık ışınları şeffaf bir ortamdan geçerken kırılımlara(scattering) uğrar ve bir kısmı saçılır. 1928 yılında Hintli fizikçi C.V.Raman,gelen ışın ile çıkan ışınların dalga boylarının aynı olmadığını ve bunun; ışığı saçılıma uğratan maddenin kimyasal yapısından kaynaklandığını göstermiş, bu çalışmasıyla 1931 yılında Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır.

Raman saçılması bugün daha iyi anlaşılmakla beraber, olayın kaynaklandığı aynı tipteki vibrasyonel değişimlerin infrared (kızılötesi) absorpsiyonla ilişkili olduğu gösterilmiştir. Gelen ışın ile saçılan ışın arasındaki dalga boyu farkıda, mid-infraredteki dalga boyuna eşittir.Aynı zamanda, verilen bir madde için, Raman spektrumu ile IR spektrumu birbirlerine oldukça benzerler. Buna rağmen,Raman aktif yada IR aktif türü gruplar arasında da birbirlerini tamamlayıcıdan ziyade fark yaratan yeterince özellik vardır. Kimi problemlerde, IR methodu üstünlük göstersede, kimi durumlarda da Raman daha kullanışlı olabilmektedir.

Raman spektrasının IR e göre bir önemli özelliği de,su ile çalışma olanağı vermesidir.Raman spektroskopisi ile sulu çözeltiler rahatlıkla çalışılabilir. Ayrıca, cam yada quartz kullanılarak sodyum klorür yada havaya karşı duyarlı maddeler ile de çalışma olanağı sunar. Tüm bu avantajlarına rağmen, 1960’larda lazerin kullanılmaya başlanmasıyla, yapısal çalışmalarda pekte tercih edilmemektedir. Bir diğer sebepte tayin edilmek istenen maddenin yada safsızlıkların sebep olduğu floresans ışımasıdır. Bu sorun ise artık şimdilerde n-IR lazer kaynakları kullanılarak aşılmaktadır.

Raman spektrası,güçlü bir lazer kaynağıyla yada n-IR monokromatik ışıma etkisi ile elde edilir. Uygulanan ışıma sırasında,saçılan ışıma uygun spektrometreler ile genelde 90 derece olmakla beraber değişik açılarla ölçülür. Genelde Raman çizgilerinin yoğunluğu kaynağın yoğunluğunun %0.001 ‘i kadar olduğundan dolayı belirleme,ölçme işi IR e göre daha zor yapılmaktadır.Bu durumun istisnası ise Raman Rezonans Spektroskopisidir ki normal Raman spektroskopisinden çok daha hassastır.