三月中旬，一種被稱為“血雨"的天氣現(xiàn)象營造出了一種近乎世界末日的氣氛，導致剛洗好的衣物、太陽能電池板和汽車都沾上了令人不快的紅褐色沙塵。這一事件通常會在撒哈拉沙漠的沙塵被風揚起并在地球大氣層中長距離傳播時發(fā)生。與雨水混合后，它便籠罩了一切。

上周，很多車看起來是這樣的：

撒哈拉沙漠的沙塵主要由高嶺石和伊利石、石英、方解石以及氧化鐵、微量的氧化鈦和有機物質(zhì)組成（Rodriguez-Navarro 等人，2018年）。有趣的是，如果你知道沙塵的確切化學成分的話，就可以揭示沙塵來自于撒哈拉沙漠的哪個地區(qū)。

由于（顯微）拉曼光譜儀非常適合用來鑒別礦物等無機材料，因此，我們不禁自問：“拉曼光譜儀適合用來分析撒哈拉沙漠的塵土嗎？"

我們帶著刮刀和培養(yǎng)皿，在埃特林根的布魯克停車場，刮下了汽車上的一些沙塵，并使用我們的SENTERRA II拉曼顯微鏡，以532 nm的激光和50倍的物鏡，來分析這些材料。

SENTERRA II拉曼顯微鏡

剛開始分析時，樣品存在大量熒光，但我們欣然接受了這一挑戰(zhàn)，使用SENTERRA II“Rubber band correction"這種基線校正方法對數(shù)據(jù)進行處理，進并獲得了成功！

光譜變得十分易于評估（見圖 2），之前只有熒光的地方，現(xiàn)在可以看到清晰的譜峰。我們檢測到了樣品中的石英、銳鈦礦、方解石和有機碳，但卻仍然沒有檢測出撒哈拉沙塵中典型的成分。

我們推測，最初測量點的鐵濃度不夠高。但我們在樣品中也發(fā)現(xiàn)了深紅色的礦物顆粒（見圖 3），快看！我們就是在這發(fā)現(xiàn)它的！

憑借豐富的經(jīng)驗和技巧，我們調(diào)整了SENTERRA II顯微鏡，讓其為我們提供了出色的光譜數(shù)據(jù)。

圖4：暗紅色礦物顆粒的譜庫搜索結(jié)果。

盡管我們無法最終確定存在哪種氧化鐵，但拉曼譜譜庫的搜索結(jié)果（見圖4）清楚地證明了它的存在。

最后，SENTERRA II檢測出了撒哈拉沙塵的六種主要成分中的五種。

包括停車場采樣、測量和識別在內(nèi)，我們只花了30分鐘就得到了這個結(jié)果。在這么短的時間里，取得這樣的結(jié)果非常驚人——特別是對比X 射線衍射（XRD）分析，之前它才是撒哈拉沙塵的研究方法。

我們快速且臟兮兮的方法再次展示了拉曼光譜的靈活性：只要走到車旁，刮一刮，就能很快獲得大量微觀化學信息。

拉曼法和傅立葉變換紅外法是互為補充的技術(shù)，在許多情況下，可以互相幫助。如果您想要了解其中的區(qū)別，請與我們聯(lián)系，見下面二維碼。

參考文獻

Rodriguez-Navarro, C., di Lorenzo, F., Elert, K. 2018. Mineralogy and physicochemical features of Saharan dust wet deposited in the Iberian Peninsula during an extreme red rain event. Atmos. Chem. Phys., 18, 10089–10122