350392796-Achmad-Marsam-Spektroskopi-Raman.pptx

Achmad-Marsam-Spektroskopi-Raman

1. Achmad Marsam Deswanto NPM 5 415221074 Spektroskopi Raman

2. Sejarah Asal Mula Spektroskopi Raman Hasil kajiannya yang diterbitkan dalam Indian Journal Physics pada tahun 1928 dan perubahan tenaga yang ter hamburkan dikenali sebagai Efek Raman (Raman Effect). Dari hasil kajian tersebut , itu merupakan sumbangan penting untuk lanjutan kajian tentang ar u s tenaga getaran molekul . Dengan penemuan tersebut , Royal Swedish Academy of Sciences di Stockholm, Sweden telah menganugerahkan Hadiah Nobel Fi sika kepada C.V Raman .

3. Raman dikembangkan dari gejala hamburan cahaya ke segala arah oleh materi yang diamati Rayleigh . Jika ukuran partikel yang menghamburkan cahaya mendekati panjang gelombang cahaya radiasi ,maka hamburan akan tampak sebagai turbiditas larutan,yang disebut “Efek Tyndall” o   Raman menemukan ada sebagian kecil fraksi yang dihamburkan ini terbukti mempunyai λ yang berbeda sedikit dari λ sinar datang.(tergantung pada besarnya molekul yang dikenai radiasi) o   Efek Raman ; Kuanta cahaya yang diberikan mempunyai efek yang berhubungan dengan getaran molekul karena energi inframerah tidak langsung.

4. Menurut temuan Raman tampak gejala pada molekul dengan struktur tertentu apabila dikenakan radiasi infra merah dekat atau radiasi sinar tampak, akan memberikan sebagian kecil hamburan yang tidak sama dengan radiasi semula. Hamburan yang berbeda dengan radiasi semula (sumber radiasi) tersebut berbeda dalam hal panjang gelombang, frekuensi serta intensitasnya dikenal sebagai hamburan Raman. Hamburan Raman tersebut memberikan garis Raman dengan intensitas tidak lebih dari 0,001% dari garis spektra sumber radiasinya.

5. L andasan T eori Efek Raman terjadi ketika radiasi elektromagnetik mengenai molekul dan berinteraksi dengan kerapatan elektron terpolarisasi dan ikatan molekul dalam fase (padat, cair atau gas) dan lingkungan. Untuk efek Raman spontan, yang merupakan bentuk dari hamburan cahaya inelastis, foton (radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang tertentu) berinteraksi dengan molekul Dihasilkan foton inelasti s terhambur yang "dipancarkan" dapat berupa (anti-Stokes) atau (Stokes)

6. Efek Raman adalah karena hamburan inelasti s dan dengan emisi di mana molekul dalam keadaan tereksitasi memancarkan foton energi foton dan kembali ke keadaan dasar foton inelasti s ter hambur akan bergeser ke frekuensi yang lebih rendah , p ergeseran frekuensi ditetapkan sebagai pergeseran Stokes. Jika getaran akhir energi ber kurang dibandingkan dengan keadaan awal, maka foton inelasti s ter hambur akan bergeser ke frekuensi yang lebih tinggi, dan ini sebagai pergeseran anti-Stokes.

7. Stokes and anti-Stokes  Raman spectral lines of CCl 4

8. Hamburan Raman adalah contoh hamburan inelastis dan H amburan Rayleigh adalah contoh dari hamburan elastis Intensitas hamburan Raman sebanding dengan dipol-dipol listrik. Spektrum Raman sebagai fungsi dari frekuensi Stokes dan anti-Stokes tergantung pada tingkat energi rotasi dan vibrasi dari keadaan dasar Pergeseran Raman biasanya dinyatakan dalam bentuk pergeseran bilangan gelombang :

9. Dengan adalah pergeseran Raman dinyatakan dalam bilangan gelombang, λ adalah panjang gelombang eksitasi, dan λ 1 adalah spektrum panjang gelombang Raman. Karena panjang gelombang sering dinyatakan dalam satuan nanometer (nm), rumus di atas dapat di konversi secara eksplisit, memberikan :  

10. Aplikasi Spektrofotometer Raman   Interaksi Radiasi Elektro Magnetik (REM) dengan atom atau molekul yang berada dalam media yang  transparan , maka sebagian dari radiasi tersebut akan dipercikkan oleh atom atau molekul tersebut .   Percikan radiasi oleh atom atau molekul tersebut menuju ke segala arah dengan panjang gelombang dan intensitas yang dipengaruhi ukuran partikel molekul . Apabila media transparan tersebut mengandung hanya partikel dengan ukuran dimensi atom( permukaan 0,01 A2) maka akan terjadi percikan radiasi dengan intensitas yang sangat lemah . Radiasi percikan tersebut tidak tampak oleh karena panjang gelombangnya adalah pada daerah ultraviolet. Radiasi hamburan tersebut dikenal dengan hamburan Rayleigh. Demikian pula yang tejadi pada molekul-molekul dengan diameter yang besar atau teragregasi sebagai contoh molekul suspensi atau koloida . Percikan hamburan pada larutan suspensi dan sistem koloida panjang gelombangnya mendekati ukuran partikel molekul suspensi atau sistem koloid tersebut .

11. Gambar Alat Spektroskopi RAMAN

12. Demikian pula yang tejadi pada molekul-molekul dengan diameter yang besar atau teragregasi sebagai contoh molekul suspensi atau koloida . Percikan hamburan pada larutan suspensi dan sistem koloida panjang gelombangnya mendekati ukuran partikel molekul suspensi atau sistem koloid tersebut . Radiasi hamburan rersebut dikenal sebagai hamburan Tyndal atau hamburan mie yang melahirkan metode turbidimetri .

13. Komponen-komponen penyusun spektrometer Raman

14. Pada dasarnya , sistem Raman teridiri atas empat komponen utama . Yakni : a. Sumber eksitasi (laser) b. Sample sistem iluminasi dan optik pengumpul cahaya c. Filter atau spectrophotometer d. Detector (Photodiode array, CCD, atau PMT)

15. DETECTORS Multichannel - Charge Coupled Device (CCD) Diode Arrays Single Channel - Avalanche Photodiode (APD) - Photomultiplier (PM) - Single Diodes

16. A CCD (Charge Coupled Device) is a silicon based multichannel array detector of UV, visible and near-infra light.  They are used for Raman spectroscopy because they are extremely sensitive to light (and thus suitable for analysis of the inherently weak Raman signal), and allow multichannel operation (which means that the entire Raman spectrum can be detected in a single acquisition). CCD DETECTOR

17. PHOTO MULTIPLIER

18. Fluorescence can often contaminate Raman spectra. The use of a Near-IR 785 nm laser radically reduces the possibility of fluorescent contamination, but there can still be some fluorescent problems. More expensive Sample heating through the intense laser radiation can destroy the sample or cover the Raman spectrum It is not suitable for metal alloys. LIMITATIONS

19. Can be used with solids and liquids It is highly non-destructive No sample preparation needed Not interfered by water Non-destructive Highly specific like a chemical fingerprint of a material Raman spectra are acquired quickly within seconds Samples can be analyzed through glass or a polymer packaging Laser light and Raman scattered light can be transmitted by optical fibers over long distances for remote analysis ADVANTAGES

20. Pembacaan Hasil Analisa Raman

21. Gambar Spektrum Raman HiPco SWNT dengan panjang gelombang laser λexc = 633 nm

22. Pembacaan Hasil Analisa Raman