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在线拉曼光谱分析仪的故事

发布时间:2025-1-24     来源:在线分析仪表    编辑:衡盛楠    审核:张经纬 王静

红外,紫外,拉曼,X射线荧光,好多光谱学术语里面,拉曼是个特殊的存在,这是个印度人的名字,最后我查了一下拉曼家的祖坟,他老爹是数学和物理学家,他的侄子在1983年也获得了诺贝尔物理学奖,研究天体结构进化的,所以他们家出这么个人才,也不稀奇。

拉曼这哥们,按照我们传统的观念,绝对是思想有问题,这哥们从小天资聪颖,19岁就拿到了物理学硕士学位,本来顺理成章可以去大英帝国读个博士,可惜因为突发意外没去成。       

对于天才来说,少读一个博士不要紧,后面的故事更奇葩。其实在1930年代,多少人不认识字,有个硕士学位在印度学校当个老师总应该可以吧。可是那时候印度是大英帝国的殖民地,老英规定,因为拉曼你没去英国读博士镀过金,你没有资格在印度的大学里任教和从事科研活动。       

可这难不倒拉曼,那我就考你们的公务员呗,我得挣钱呀,得活命呀,于是乎,拉曼轻松考上了英属印度财政部的公务员,最后做到了政府总会计师助理。       

大家都知道学物理的数学一定不差,就财政部那点数学,对于拉曼就是小菜一碟。可是这哥们干着会计,拿着高薪,还是不忘初心,下班没事就研究捣鼓物理学,还不断地发表物理学论文,刊登在了国内著名的期刊杂志上。     

 其实佛陀说每个人来到这个世界上都是有使命的,命中注定的,一切众生都有佛性,真正做自己了,就算开悟成佛了。     

 拉曼这哥们就充分领悟了他们印度祖传佛学的真谛,一边干会计,一边研究物理学,终于有一天,印度理工学院的领导看不下去了,给大英帝国说了一下情,这哥们是个物理学天才,别让他干财务了,挣那么多钱,现在破格录取他到大学来当教授,搞科研,和我们工资差不多,我们心理就平衡了。       

于是乎,拉曼终于如愿以偿,干起了物理学教授,就像牛顿脑袋被苹果砸了,发现万有引力定律一样,拉曼的惊人成就和发现,源于他脑子进水了,进了海水。因为有一天有个小孩突然问他,大叔,海水为什么是蓝色,旁边有人说,那是因为天空是蓝色的,阳光照射到海水就变蓝了,拉曼一琢磨,不对呀,为什么海水的颜色比天空看起来更蓝,但是海水捧在手心里,就不是很蓝了,于是他开始专心研究光的瑞利散射,并最终从其余的散射光里面发现了微弱的拉曼散射,并以此获得了诺贝尔物理学奖。

拉曼散射光谱的发现,意义非常重大,甚至对于量子力学的研究都有很大的推动作用,因为它涉及到了微观世界的分子振动光谱学,光的能量交换,频谱迁移等等一系列问题的研究。因为每一种物质的拉曼光谱都是不一样的,了解了其中规律,就可以制造分析仪,无接触的检测世界万物的成分和含量,这无疑是让人类开天眼了。          

所以自从拉曼散射被发现以后,各种便携的,实验室的,在线的拉曼光谱分析仪器经过数十年的研发和改进,不断的推向市场,应用在化工,制药,环境监测,食品安全等各种领域。       

因为拉曼光谱分析仪,反应快,精度高,无接触,可以同时测量众多的组分,可适应高温,高压,高湿度等恶劣工况,维护量小。它的制造难点就在于拉曼光谱的信号非常微弱,对于检测器的要求极高。

在线拉曼光谱分析仪作为一种先进的过程分析技术(PAT),主要应用于以下领域。

一、化工领域的应用

在化工生产中,在线拉曼光谱分析仪能够提供反应物和产物的含量监测、反应过程和反应趋势的变化监测等。这对于化工过程的质量控制至关重要。例如,在格氏试剂合成和偶氮染料生产中,在线拉曼光谱分析仪能够实时监测反应体系的变化,确保反应过程的稳定和安全。通过拉曼光谱技术,企业能够实现连续化生产,提高质控水平,增加生产效率和产量。

二、石油化工领域的应用

在石油石化产业中,拉曼光谱分析仪被广泛应用于原油加工、油品调和等过程。它可以对原油中的各种烃类化合物进行快速分析,确定其组成和性质,为原油的分类、加工方案的制定提供依据。在油品调和过程中,在线拉曼光谱分析仪能够实时监测调和油品中各组分的比例和性质变化,确保调和后的油品符合质量标准。例如,在汽油调和过程中,可以通过在线拉曼光谱分析仪精确控制芳烃、烯烃和烷烃等组分的含量,提高汽油的辛烷值和燃烧性能。

三、制药行业的应用

在制药工艺中,拉曼光谱分析仪可用于监测中间体和目标产物的生成情况,优化反应条件,提高反应的产率和选择性。通过实时监测反应物和产物的浓度变化,研究人员可以深入研究化学反应的动力学过程,从而更好地理解和掌握过程的关键因素和变化规律。此外,拉曼光谱分析仪还可以用于检测药物中的杂质和有害物质,确保药物的安全性和有效性。

四、环境监测和食品安全

在线拉曼光谱分析仪在环境监测和食品安全领域也发挥着重要作用。例如,它可以用于监测水质中的污染物和空气中的有害气体,实时采集数据,以便迅速采取措施应对污染事件。在食品行业,拉曼光谱分析仪可以用于检测食品中的有害物质,如农药残留、添加剂等,保障食品安全。


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