Contaminant Analysis Using EDXIR-Analysis Software for Combined EDX-FTIR Analysis

Význam tématu

Rychlá a přesná identifikace kontaminantů je nezbytná pro odhalení jejich původu a prevenci dalších problémů v průmyslové výrobě a veřejných službách. Kombinace rentgenové mikroanalýzy (EDX) a infračervené spektroskopie (FTIR) poskytuje jak elementární, tak molekulární informace o vzorcích, avšak jejich společné vyhodnocení vyžaduje hluboké zkušenosti a rozsáhlé databáze.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje softwarové řešení EDXIR-Analysis od Shimadzu, které kombinuje EDX a FTIR data s vlastní databází skutečných vzorků kontaminantů. Cílem je ukázat snadné a rychlé provedení analýzy, automatické porovnání s rozsáhlou knihovnou a možnost postupného doplňování uživatelské databáze.

Použitá metodika

Software nejprve rozdělí vzorek podle intenzity rozptýlených rentgenových paprsků do jedné ze tří kategorií: anorganické, organicko-anorganické a organické. Následně proprietární algoritmus provede kombinovanou analýzu EDX a FTIR spekter. V případě nevyhovujícího shody lze data přidat do uživatelské části databáze a tím průběžně zvyšovat přesnost vyhledávání.

Použitá instrumentace

• FTIR: přístroj IRAffinity-1S s ATR modul MIRacle10 (Ge/diamond), rozlišení 4 cm^–1, akumulace 40, apodizace Happ-Genzel, detektor DLATGS.
• EDX: spektrometr EDX-8000 s Rh cílem, napětí 15 kV (C-Sc, S-K) a 50 kV (Ti-U), vakuové prostředí, průměry svazku 1 mm/3 mm, integrační čas 100 s/kanál.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza tří vzorků kontaminantů přinesla následující klíčové výsledky:

• Vzorek A (tap water filter): kombinace NBR (akrylonitril-butadienový kaučuk), CaCO₃ a zinečnatého stearátu; shoda s knihovnou 0,93.
• Vzorek B (lesklý kovový úlomek): čistý nerezový ocelový pad (Fe, Cr, Ni) potvrzený jedinou EDX analýzou.
• Vzorek C (modrá fólie): organický materiál – polypropylen; EDX prokázala < 1 % anorganických prvků, FTIR spektrum potvrdilo strukturu PP.

Výsledky ukazují, že i samostatná EDX či FTIR analýza dokáže poskytnout vysoce spolehlivé výsledky, přičemž kombinace obou technik dále zvyšuje přesnost identifikace.

Přínosy a praktické využití metody

• Automatizovaná identifikace kontaminantů s minimem uživatelského zásahu.
• Dynamické budování uživatelské databáze pro specifické aplikace.
• Generování ucelených reportů ve Wordu či PDF pro dokumentaci a audity.

Budoucí trendy a možnosti využití

S rostoucím objemem naměřených dat se otevře prostor pro strojové učení, lepší klasifikaci vzorků a predikci zdrojů kontaminace. Doplňování databáze o nová průmyslová odvětví či toxikologické profily zlepší preventivní monitoring a QA/QC procesy.

Závěr

Softwarové řešení EDXIR-Analysis umožňuje provádět komplexní a přesné vyhodnocení kontaminantů kombinací EDX a FTIR spektroskopie. Uživatelská přívětivost, rozšiřitelná databáze a automatizované reporty představují silný nástroj pro laboratoře a průmyslové aplikace.