Una delle applicazioni più note dell'indagine micro-Raman è quella dell'identificazione di fasi mineralogiche. La spettroscopia Raman è una tecnica NON DISTRUTTIVA e questo è un fattore importante perché non compromette l'aspetto del campione né pregiudica la possibilità di ulteriori analisi.
Siamo un gruppo composto da laureati in Scienze della Terra, periti chimici e collezionisti di minerali con varie esperienze ed età: alcuni di noi sono già "ramanisti" e tutti siamo collezionisti di minerali orientati verso la collezione micro; la nostra sede è a Padova.
Da sempre abbiamo sentito la necessità di dare risposta ai vari punti di domanda che figuravano sulle etichette dei nostri campioni e ora siamo in grado di fare un salto di qualità nell'identificazione delle specie mineralogiche e siamo felici di condividere con gli appassionati mineralogisti questa nostra esperienza.
Non siamo solo "ramanisti", ma prima di tutto siamo collezionisti e siamo soci AMI - Associazione Micromineralogica Italiana.
Da sempre l'AMI promuove la diffusione della cultura mineralogica e opera su tutto il territorio nazionale e ha contatti con istituzioni, Università e altre realtà associative internazionali.
Quindi è naturale che qui troviate un collegamento a una pagina dell'AMI e vi invitiamo a iscrivervi all'AMI e a visitare il forum AMI che è la più grande finestra online sul mondo collezionistico mineralogico presente in Italia.
I campioni mineralogici inviati dai collezionisti (Vedi indicazioni operative) sono analizzati tramite uno spettrometro micro-Raman (Strumentazione in dotazione) che restituisce uno spettro (Un po' di teoria) contenente le informazioni utili per l'identificazione della fase mineralogica. L'identificazione è svolta confrontando lo spettro del campione analizzato con uno spettro di riferimento e, se necessario, con le informazioni riportate nella letteratura scientifica. Il risultato dell'analisi dello spettro viene fornito al collezionista in forma di report digitale (scarica esempio di spettro), in cui sono presentati:
Come è ben noto, la completa identificazione di una specie mineralogica avviene tramite la combinazione di più tecniche di analisi, ma in molti casi l’analisi micro-Raman è già sufficientemente risolutiva.
La nostra strumentazione micro-Raman risponde ai migliori standards qualitativi odierni. Disponiamo di un microscopio Raman con focale
XploRA™ PLUS (HORIBA Scientific) equipaggiato con laser verde (lunghezza d'onda 532 nm, più versatile per lo studio dei campioni mineralogici) e con obiettivi Olympus 10X, 50X a lunga focale
e 100X, che permettono di ottenere un'elevata risoluzione spaziale (<1 μm).
Lo spettro Raman viene acquisito tramite un detector CCD e la risoluzione spettrale può essere modificata grazie alla presenza di quattro monocromatori (reticoli di diffrazione da 600 gr/mm, 1200 gr/mm, 1800 gr/mm, 2400 gr/mm). L'acquisizione e il processing dello spettro Raman sono gestiti tramite il software LabSpec 6. L'identificazione delle fasi mineralogiche viene eseguita tramite il software CrystalSleuth (Laetsch and Downs, 2006) e in alcuni casi ricorrendo alle informazioni riportate nella letteratura scientifica.
La visione avviene tramite telecamera CMOS da 3,1 mp direttamente collegata al monitor da 23" del computer.
Xplora-tm-plus-124
Olympus_BX41_BX51.pdf
RRUFF
Bibliografia:
Laetsch T., Downs R. (2006) Software for identification and refinement of cell parameters from powder diffraction data of minerals using the RRUFF Project and American Mineralogist Crystal Structure Databases. Abstracts from the 19th General Meeting of the International Mineralogical Association, Kobe, Japan, 23-28 July 2006
La spettroscopia Raman è una tecnica di analisi dei materiali basata
sull'effetto Raman (o diffusione Raman), descritto dal fisico indiano
Chandrasekhara Venkata Raman
(1888 - 1970), premio Nobel per la fisica nel 1930. L'effetto Raman
consiste nella diffusione anelastica della radiazione luminosa che investe un
oggetto (radiazione incidente) ed è causato dall'interazione tra i fotoni
e le vibrazioni molecolari dell'oggetto. In altre parole, quando un
oggetto viene colpito da un fascio di luce, oltre a diffondere la radiazione
luminosa con la stessa lunghezza d'onda di quella incidente (diffusione
elastica), diffonde anche luce con lunghezze d'onda più corte o più
lunghe dell'originale per via dello scambio di energia tra fotoni e la
molecola colpita (effetto Raman).
Nella spettroscopia Raman un fascio di luce monocromatica (generalmente un laser)
colpisce l'oggetto che si vuole analizzare e la radiazione diffusa è
scomposta nelle sue lunghezze d'onda tramite un monocromatore. Il
risultato della scomposizione è uno spettro Raman (in cui tipicamente vengono
riportati i valori della differenza in numeri d'onda, espressi in cm-1,
tra la radiazione osservata e la radiazione incidente) che reca informazioni
sulla composizione chimica e sulla struttura molecolare della sostanza
analizzata.
Nell'ambito mineralogico, gli spettri Raman sono utilizzati nell'identificazione del
minerale (analisi qualitativa) tramite confronto con spettri di riferimento
riportati in letteratura.
Uno spettrometro Raman è composto da:
I campioni da sottoporre ad analisi devono essere accompagnati da un modulo di adesione/spedizione in cui il collezionista specifica il numero dei campioni, la loro provenienza e fornisce una breve descrizione dei minerali da sottoporre ad analisi. I campioni devono soddisfare le seguenti condizioni:
ATTENZIONE
In molti casi l'analisi micro-Raman è sufficiente a identificare la fase mineralogica con una ragionevole certezza; se si desidera aumentare il grado di certezza sono necessarie ulteriori analisi condotte con altre tecniche (tipo SEM-EDS, FT-IR, diffrattometria a raggi X ecc.) in quanto solo la combinazione di più metodi di analisi porta a risultati altamente attendibili.
In ogni caso l'indagine Raman è molto utile in quanto:
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