Solutions for Contaminant Analysis

Význam tématu

Analýza kontaminantů a identifikace poruchových příčin jsou nezbytné pro zajištění kvality a bezpečnosti ve farmaceutickém, potravinářském i průmyslovém sektoru.
Rychlé a přesné určení povahy znečištění minimalizuje náklady na reklamace, přerušení výroby a rizika pro uživatele.

Cíle a přehled studie

Prezentovaný materiál shrnuje komplexní portfolio Shimadzu přístrojů a metod pro analýzu cizorodých částic.
Zahrnuje doporučený workflow výběru analytické techniky na základě velikosti a složení kontaminantu.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhá dle následujících metod a přístrojů:

• Spektrometrie rentgenové fluorescence (EDX-7200/8100)
• Fourierova transformace infračervené spektroskopie s ATR (IRSpirit + QATR-S)
• Infrared/Raman mikroskopie (AIMsight, AIRsight, IRTracer-100 + AIRsight)
• Elektronový mikroanalyzátor (EPMA-1720/8050G)
• Integrovaný software EDXIR-Analysis pro kombinovanou EDX-FTIR analýzu
• EDXIR-Holder pro nenáročné vzorkování a uložení kontaminantů

Workflow výběru metody využívá stereomikroskopické předběžné vyšetření a rozhoduje dle metalického lesku a velikosti částic.

Hlavní výsledky a diskuse

Významné aplikace a poznatky:

• Identifikace mikrometalického třískového kontaminantu v plastu pomocí EDX, detekce prvků Fe, Cr, Ni (SUS316).
• Analýza kovové částice na potravině: menší průměr svazku (0,3 mm) zvýšil poměr signál/šum a odhalil Pb pro upřesnění slitiny mosazi.
• Určení degradovaného polykarbonátu na světlometech automobilu s FTIR-ATR a databází UV-poškozených plastů.
• Použití AIMsight pro ATR-mikroskopickou analýzu pryžového kontaminantu na knoflíkové baterii, identifikace NBR s CaCO₃, kaolinem a ftalátovými změkčovadly.
• Ramanova spektroskopie na medicinálním tabletu pro odlišení normálního povrchu a rezavo-hnědého kontaminantu (oxidy železa).
• EPMA-mapování kontaminantu na zmrazené pizze prokázalo spalovaný rostlinný olej smíchaný s fluoropolymerem a částicemi nerezové oceli.
• Integrovaná EDX-FTIR analýza pomocí EDXIR-Analysis zefektivnila identifikaci polymerních a anorganických složek a umožnila rychlé porovnání se vzorci.

Přínosy a praktické využití metody

Více technik v jednom workflow poskytuje:

• Bezdestruktivní analýzu vzorků bez složité přípravy
• Možnost práce s různými formami materiálů (pevné, kapalné, prášky, filmy)
• Vysokou senzitivitou pro detekci lehkých i těžkých prvků
• Rychlou identifikaci organických a anorganických látek
• Elektronické ukládání a sdílení dat v integrované knihovně
• Efektivní prevenci ztráty vzorku díky EDXIR-Holderu

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• Rozšíření a udržování kvalitních knihoven spekter včetně umělé inteligence pro automatizované vyhledávání
• Integrace s dalšími technikami (hmotnostní spektrometrie, chromatografie) pro komplexní charakterizaci
• Pokročilá mikroanalytika a in-situ analýza kontaminantů na výrobní lince
• Cloudová data a vzdálený přístup k výsledkům pro rychlou rozhodovací podporu

Závěr

Přístroje a softwarové nástroje Shimadzu nabízejí komplexní řešení pro kontaminantní analýzu napříč průmyslovými odvětvími.
Modulární přístup založený na charakteru a velikosti vzorku umožňuje přesnou identifikaci a rychlou návratnost výrobních procesů.
Integrovaný software a držák vzorků zvyšují efektivitu práce a minimalizují riziko ztráty dat a vzorků.