基于拉曼光谱法检验牙膏的研究

杨丽娟

摘要：在日常的质量检验工作过程中，需要对自产牙膏和竞品牙膏成分进行分析比对，在此过程中会应用到拉曼光谱分析技术，该项技术的应用能够快捷的实现有效的分析检验，并且能够对牙膏体系样品进行有效的区分。

关键词：拉曼光谱;牙膏;检验

引言

牙膏的成分是比较多的，包含了表面活性剂，黏合剂以及香料等。牙膏的品牌不同，那么其配方也具备一定的差异性，即使是同一品牌，如果清洁效果不同，那么其配方也是具备差异性的。目前在分析检验牙膏时，主要注重的是对其中的甘油以及磷酸氢钙、碳酸钙等的成分开展有效的检验。拉曼光谱法在具体应用过程中能够实现无损检验，对于牙膏的样本需求也比较小，与此同时能够实现高效率的分析。在对少量样品进行检验时，使用拉曼光谱法能够实现快速有效的无损检验，实现牙膏的有效区分。

1拉曼光谱技术特点

1.1光源选择自由度大

被检测的物质内部组成，如果具备非均匀性，那么拉曼散射光在使用过程中就会受到一定程度的影响，入射激光的平片以及本身的波长，一般情况下不会影响到拉曼光谱，被测物质本身固有的性质与光波长的变化以及光强的变化，有一定的联系，在具体开展检测工作时，拉曼散射光可以当做被测物质本身的一种信号，因此在对入射光源进行选取时，不会受到太多的限制。

1.2非接触检测

在对物品进行检测时，如果采用的是拉曼光谱技术，那么能够实现非接触检测，光谱仪的探头不与被测物体直接接触，也能够开展检测工作，该项技术在珠宝行业以及刑侦等方面得到了很好的应用，其能够实现有效的无损检测，所以能够保证被错误的完整，与此同时能够保证测试人员的安全。

1.3检测分辨率高

被测物品分子特性能够通过拉曼光谱得到有效的体现，在开展具体的检测工作，如果样品含量是比较低的，那么同样能够对其拉曼光谱进行采集，从而实现检测分辨率的提升。

1.4检测速度快

在开展物质检测工作时，如果采取的是拉曼光谱法，那么在此过程中不会出现化学反应，在光谱仪的作用下，能够对浪漫特征分中心位移以及阿拉曼位移进行有效的确定，从而实现物品的定性分析，在此过程中不会有太多的成本消耗，检测效率是非常高的。

2拉曼光谱技术原理

2.1拉曼效应

物质在具体检测过程中，如果其化学成分是相同的，并且不会受到环境温度的因素的影响，那么光线的波长和强度同样不会受到影响，并且不会发生改变，在测过程中入射光与被测物质之间不能够出现能量交换。如果被测物质内部的位置与化学组成有一定的联系，那么在具体招生过程中会出现拉曼散射或者是弹性散射。弹性散射的入射光光路出现了变化，但是波长是保持不变的，这主要是因为出射光与照射的时间之间没有联系。拉曼散射的入射光与被测物质之间发生了相应的作用，出射光的能量受到了内部分子的影响而发生了改变，最终光子的频率以及波长都会变化。

2.2拉曼光谱原理

入射光在照射物体时，如果频率是特定的，那么入射光，在此过程中可能会出现散射，散射光的频率会出现不便以及变化的情况，前者的部分称为瑞利散射，后者的部分称为拉曼散射。光如果出现了散射的情况，那么很大概率是发生了传播方向的改变，瑞利散射的透射光与入射光的频率是相同的。部分散射光的传播方向和频率会出现变化，在此过程中发生拉曼散射的光占比是比较低的。浪漫散射光的频率是不同的，有一部分比入射光小，而有一部分比入射光大，前者被称为斯托克斯散射光，后者被称为反斯托克斯散射光。前者的散射光比较强，后者的散射光比较弱，这是对拉曼光谱进行分析之后所得到的结果，在对其进行测量时，一般情况下都属于斯托克斯散射光光谱。散射光和入射光存在频率差值该值就是拉曼位移与入射光的频率没有联系，一般情况下会受到散射分子结构的影响，所以拉曼位移也具备相应的特点。

3拉曼光谱法对牙膏的检验

3.1仪器与样品

在具体开展检测工作时，要事先准备好所使用到的仪器和样品，包括激光拉曼光谱a6，其曝光次数以及扫描的时间分别为3次，10秒，激光光源的波长和能量分别为750nm，500mw。再对样品进行选择，是使用了10个品牌的牙膏，总共有42个样本，包含了36个系列。

3.2实验方法

在具体检验过程中，需要把样本涂抹在S纸上，保证涂抹的均匀，然后对其进行晾干，最后开展检测工作。

3.3不同品牌牙膏样本拉曼光谱分析

在开展分析检验工作时，需要对样品进行选取，该实验选取了云南白药、黑人、冷酸灵，佳洁士以及舒克等品牌牙膏的样品，这些牙膏样本都有标注成分为甘油、山梨糖醇、磷酸氢钙、二氧化硅、碳酸钙、香精等。

3.4同一品牌不同系列牙膏样本拉曼光谱分析

对同一品牌不同系列的牙膏样本进行分析检验，该实验选取了留兰香型牙膏、薄荷香型牙膏、金口健冰柠清新牙膏，抗敏牙膏以及活性肽牙膏等样品，这些牙膏样本都是云南白药品牌的不同系列牙膏。

3.5不同批次牙膏样本拉曼光谱分析选取

对牙膏的不同批次样品进行检验，选取样品的品牌和系列都是相同的（具体为云南白药牙膏留兰香型、云南白药抗敏牙膏、云南白药活性肽牙膏各5个批次），然后开展了具体的分析检验工作。

3.6探讨存放时间以及存放条件所产生的影响

在对同一样品进行涂抹制作时要保证时间是固定的，对存放的时间进行区别，分别对存放一天五天以及半个月等不同时间的样品进行分析检测。与此同时还制作了干燥和湿润两个样品，开展分析检验工作。

4结果与讨论

4.1对不同品牌的牙膏样品开展拉曼光谱分析工作

通过开展科学有效的分析发现，牙膏样品如果品牌不同以及系列不同，那么相应的拉曼谱图也是不同的，在此过程中有部分峰形是一样的，并且位置是相同的，但是大体峰的数量以及相对峰高都是不同的。

4.2对于品牌相同，但是系列不同的样品开展分析工作

以云南白药品牌为例开展了具体的分析，对5种系列不同的牙膏样品进行了拉曼图谱分析，最终所得到的结果是拉曼谱图是大致相似的，存在部分峰高比的差异。不同系列的牙膏在配方方面具备差异性，因此可以采用拉曼谱进行检验。

4.3对品牌相同系列相同，批次不同的样品进行分析。

在对不同批次的牙膏进行分析时，他们的谱图是相同的，没有太大的差别，由此可以证明，同一系列同一香型不同批次样品的成分和配比也都是相同的。

4.4对不同的存放时间但是程度所产生的影响进行分析

通过对不同的存放条件的样品进行分析的结果发现，存放的时间以及干事程度，不会对图谱产生影响。如果牙膏的存放时间过长，那么其中的水分会出现流失的情况，但是不会对拉曼光谱产生影响。

结束语

综上所述，个文章主要探讨和研究了牙膏样品的拉曼光谱法分析，最终的结果表明，如果牙膏的品牌和类型不同，那么拉曼谱图会具备一定的差异，如果牙膏的品牌相同，但是系列不同，那么也会存在一定的差异性，如果牙膏的品牌和系列都是相同的，但是批次不同，那么不会影响到拉曼谱图，由此可以看出，如果牙膏的类型不同，那么其中的加工工艺和组成成分也具备差异。存放时间以及干燥程度，不会对牙膏样品产生影响。

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