Η φασματοσκοπία Raman κοιτάζει μέσα στα βάζα του Charles Darwin
Βρετανοί ερευνητές ανέλυσαν επιτυχώς τα συντηρητικά σε μερικά από τα ιστορικά βάζα δειγμάτων του Charles Darwin χωρίς να ανοίξουν τα δοχεία.
Μια ομάδα από τον πωλητή επιστημονικού εξοπλισμού ζωής-Agilent Technologies και την Κεντρική Εγκατάσταση Λέιζερ του Συμβουλίου Επιστημονικών και Τεχνολογικών Εγκαταστάσεων του Ηνωμένου Βασιλείου χρησιμοποίησε μια προσέγγιση φασματοσκοπίας Raman (SORS) με χωρική μετατόπιση.
«Μέχρι τώρα η κατανόηση του υγρού συντήρησης σε κάθε βάζο σήμαινε το άνοιγμα τους, κάτι που κινδυνεύει να εξατμιστεί, να μολυνθεί και να εκτεθούν τα δείγματα σε περιβαλλοντική ζημιά», είπε η Σάρα Μόσκα από την Κεντρική Εγκατάσταση Λέιζερ. "Μια προσέγγιση SORS μπορεί να παρακολουθεί και να φροντίζει αυτά τα ανεκτίμητα δείγματα χωρίς να διακυβεύεται η ακεραιότητά τους."
Το SORS, το οποίο αναπτύχθηκε για πρώτη φορά στο εργαστήριο Rutherford Appleton του STFC το 2006, έχει σχεδιαστεί για να αντιμετωπίσει την περιορισμένη ικανότητα του συμβατικού Raman να διεισδύει πέρα από τις επιφάνειες και να συλλέγει περισσότερα δεδομένα σχετικά με τη σύνθεση του υπόγειου δείγματος.
Η Agilent απέκτησε το SORS και άλλη τεχνολογία Raman από την STFC το 2017, ως μέρος των προσπαθειών της για την επέκταση των εφαρμογών για τη φασματοσκοπία Raman γενικά.
Σε αντίθεση με μια συμβατική ρύθμιση back{0}}σκέδασης Raman, το SORS χρησιμοποιεί μια φυσική μετατόπιση μεταξύ της περιοχής του δείγματος που διεγείρεται από το λέιζερ και της περιοχής από την οποία ένας ανιχνευτής συλλέγει πληροφορίες, σύμφωνα με δεδομένα προϊόντος Agilent.
Ενώ η άμεση ανίχνευση Raman χωρίς αυτήν τη φυσική μετατόπιση αποδίδει ένα φάσμα πλούσιο σε πληροφορίες του ανώτερου στρώματος, μια γεωμετρία μετατόπισης συλλέγει το ανιχνεύσιμο σήμα Raman που διεγείρεται σε σχεδόν περιοχές, κυρίως από κάτω από την επιφάνεια του δείγματος. Το αποτέλεσμα είναι ένα φάσμα που προέρχεται από μόρια κάτω από την επιφάνεια.
"Η επιλεκτική ανίχνευση επιτυγχάνεται ελέγχοντας τη μετατόπιση μεταξύ της περιοχής ανίχνευσης και της περιοχής διέγερσης", σημείωσε ο Agilent. "Όσο μεγαλύτερη είναι η μετατόπιση, τόσο πιο μακριά από την επιφάνεια βρίσκεται η περιοχή που εξετάζεται."
Φασματοσκοπία Raman για διατήρηση και διαχείριση συλλογής
Η μακροπρόθεσμη-συντήρηση δειγμάτων μουσείου εξαρτάται από τη χημική σταθερότητα των ρευστών συντήρησης στα οποία φυλάσσονται. Οι συνθέσεις αυτών των ρευστών ιστορικά ποικίλλουν ευρέως, επομένως η ταυτοποίηση και η παρακολούθησή τους είναι απαραίτητη για τον σχεδιασμό διατήρησης του δείγματος.
Σε ένα μουσειακό ή αρχειακό πλαίσιο, η τεχνική SORS προσφέρει μια διαδρομή για την ανάλυση αυτών των υλικών, ενώ μειώνει αποτελεσματικά την παρεμβολή φθορισμού και σήματος Raman από το ίδιο το δοχείο. Περιγράφεται στο ACS Omega, η νέα μελέτη είναι η πρώτηεπί τόπουχημικός χαρακτηρισμός ιστορικών ρευστών με χρήση SORS σε μουσειακό περιβάλλον.
Ένα σύνολο 46 ιστορικών δειγμάτων στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου, συμπεριλαμβανομένων μερικών που συλλέχθηκαν από τον Κάρολο Δαρβίνο και αποθηκεύτηκαν σε διάφορους συνδυασμούς αιθανόλης, μεθανόλης και φορμαλδεΰδης, εξετάστηκαν χρησιμοποιώντας τη χειροκίνητη συσκευή SORS του Agilent's Resolve-. Τα φασματικά δεδομένα που καταγράφηκαν στη συνέχεια συγκρίθηκαν με μια ποικιλία λύσεων βαθμονόμησης και ελέγχθηκαν με βάση τα αρχεία επιμέλειας του Μουσείου για κάθε βάζο.
«Η μέθοδος εντόπισε με ακρίβεια τα υγρά συντήρησης στο 78,5 τοις εκατό των περιπτώσεων και έδειξε μερική συμφωνία σε ένα άλλο 15 τοις εκατό, συχνά με οπτικά παρόμοια ή χημικά πολύπλοκα διαλύματα», σημείωσε το έργο στην εργασία του.
"Μόνο 3 δείγματα (6,5 τοις εκατό) ταξινομήθηκαν εσφαλμένα ή δεν ταξινομήθηκαν. Επιπλέον, η προσέγγιση επέτρεψε τη διάκριση μεταξύ διαφορετικών τύπων γυάλινων ή/και πλαστικών δοχείων, παρέχοντας πιθανές πληροφορίες σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις ρευστών{3}}και τις ιστορικές συνθήκες αποθήκευσης."
Αυτό σημαίνει ότι το SORS μπορεί όχι μόνο να προσδιορίζει αναδρομικά ιστορικά χημικά αλλά και να βοηθά τους επιμελητές να παρακολουθούν τις χημικές αλλαγές που έχουν λάβει χώρα με την πάροδο του χρόνου, βοηθώντας τις προσπάθειες διατήρησής τους ευρύτερα.
«Αυτό το έργο είναι το επόμενο βήμα για την επίδειξη της δέσμευσης του Μουσείου να μεταμορφώσει τη μελέτη της φυσικής ιστορίας», δήλωσε ο Ρεν Μοντγκόμερι από το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας. «Η ανάλυση των συνθηκών αποθήκευσης των πολύτιμων δειγμάτων και η κατανόηση του υγρού στο οποίο φυλάσσονται, θα μπορούσε να έχει τεράστιες συνέπειες για το πώς φροντίζουμε τις συλλογές και τις διατηρούμε για μελλοντική έρευνα για τα επόμενα χρόνια».
