GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

FTIR talk letter vol. 17

Ostatní | 2012 | ShimadzuInstrumentace
FTIR Spektroskopie
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Shimadzu

Souhrn

Význam tématu


Analytické metody založené na infračervené spektroskopii (FTIR) jsou klíčové pro kvalifikativní a kvantitativní stanovení plynů v průmyslových a výzkumných aplikacích, pro analýzu tenkých nátěrů a filmů, a doplňují je techniky jako Ramanova spektroskopie a UV-VIS fotometrie. Tyto metody umožňují rychlé, bezkontaktní, často nedestruktivní měření bez nutnosti časově náročné přípravy vzorku a nacházejí uplatnění v monitoringu procesů, kontrole kvality i výzkumu materiálů.

Cíle a přehled článku


Článek shrnuje výsledky a doporučení z FTIR TALK LETTER vol. 17 (červenec 2012). Je rozdělen do čtyř hlavních témat:
  • Gas Analysis: srovnání metod plynové chromatografie a FTIR pro analýzu plynů
  • Specular Reflection Method: principy a aplikace spekulárního odrazu pro měření tenkých vrstev
  • Q&A: rozdíly mezi Ramanovou a infračervenou spektroskopií
  • Prezentace vybraných UV-VIS spektrofotometrů Shimadzu

Použitá metodika a instrumentace


  • FTIR spektrometr s plynovou kyvetou, multipas a MCT detektor chladící se kapalným dusíkem
  • Multipath kyveta, nastavení tlaku, teploty a optické délky dráhy
  • Specular Reflectance Attachment SRM-8000 a absolutní reflectance attachment
  • Kramers-Kronigova analýza pro převod spekulárního odrazu na absorpční spektrum
  • Integrace FTIR do distribuovaného řídicího systému (DCS) prostřednictvím PLC a RS-232C
  • Ramanův mikroskop a infračervený mikroskop pro ATR měření
  • UV-VIS spektrofotometry Shimadzu UV-2600 (jednokrystalový) a UV-2700 (dvoumonochromátorový)

Hlavní výsledky a diskuse


  • FTIR plynová analýza oproti plynové chromatografii nabízí analýzu do 1 minuty, nedestruktivitu, opakované použití vzorku, simultánní měření více složek a kontinuální monitoring, avšak nižší citlivost závislou na dipólových změnách molekul
  • Kvalitativní identifikace plynů (HF, HCl) na základě charakteristických kmitočtů a databází; přehled hlavních funkčních skupin (OH, NH, CH, CO, C=O)
  • Kvantitativní stanovení vyžaduje kalibraci standardními plyny, korekci tlaku, počet integrací a optickou dráhu; citlivost lze zvýšit prodloužením kyvety, vyšším počtem integrací či rozlišením, avšak za cenu delší doby měření
  • Reálné časové monitorování reakcí v plynné fázi lze realizovat pomocí FTIR kyvety s malým objemem pro vyšší časové rozlišení
  • Automatizované systémy: makroprogramy pro řízení start/stop měření, přenos dat jako 4–20 mA signál do DCS pro bezobslužné řízení reaktoru
  • Speculární odraz: měření tenkých organických vrstev na kovových substrátech, silných pryskyřičných vzorků i tlustších fólií; spektrum se upravuje Kramers-Kronig analýzou; tloušťka filmů se stanovuje z interferenčních proužků
  • Absolutní odraz: V a W uspořádání zrcadla zajišťuje zjištění skutečného odrazivého koeficientu měřeného vzorku
  • Raman vs. IR: doplňující metody s odlišnými selekčními pravidly; Raman méně ovlivněn vodou, vhodný pro mikroskopické vzorky, avšak dražší a citlivější na poškození laserem
  • UV-VIS: UV-2600 (jednočtecí do 1400 nm, nízký šum), UV-2700 (dvoumonochromátor, rozsah 8 Abs), kompaktní konstrukce, softwarová validace, rozšířitelnost příslušenství

Přínosy a praktické využití metody


  • Bezprostřední i kontinuální sledování výfukových a průmyslových plynů bez odběru vzorku
  • Rychlá, bezúdržbová analýza procesních plynů a řízení provozních podmínek
  • Nedestruktivní zkoumání povlaků a filmů přímo na substrátu
  • Komplexní charakterizace materiálů kombinací FTIR, Raman a UV-VIS metod
  • Široké využití UV-VIS od kvantifikace po validaci podle norem

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace spektrálních dat FTIR do systému Průmyslu 4.0 a využití strojového učení pro automatizované vyhodnocení
  • Miniaturizace plynových kyvet a vývoj přenosných FTIR spektrometrů
  • Pokročilé algoritmy pro redukci šumu a baseline korekci v Kramers-Kronig analýze
  • Zvyšování citlivosti a rozvoj povrchově zesílené Ramanovy spektroskopie (SERS)
  • Modulární rozšíření UV-VIS přístrojů o NIR oblast a cloudové spravování spektrálních knihoven

Závěr


Shrnuté články dokazují, že infračervená a Ramanova spektroskopie spolu s UV-VIS fotometrií představují robustní nástroje analytické chemie pro rychlé, přesné a často nedestruktivní měření. Další vývoj směřuje k vyšší automatizaci, miniaturizaci a integraci do digitálních systémů řízení procesů.

Reference


  • David Welti (1970) Infrared Vapour Spectra: Heyden & Son Ltd.
  • Bio-Rad Sadtler Spectral Database, Sadtler – Bio-Rad Laboratories
  • Masayuki Tanaka, Norio Teramae: IR Spectroscopy (Kyoritsu Shuppan)
  • Mitsuo Tasumi: FT-IR Fundamentals and Actualities (Tokyo Kagaku Dōjin)
  • Shimadzu Application Notes UV-2600 a UV-2700

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Accessories for Fourier Transform Infrared Spectrophotometers and Raman Spectrophotometer
C103-E147A Accessories for Fourier Transform Infrared Spectrophotometers and Raman Spectrophotometer FTIR Series and Infrared/Raman Microscope Accessories Selection of FTIR/Raman and Optional Accessories Flow Chart for Selecting Attachments Rubbers FTIR is a method of measuring the light that is transmitted or…
Klíčová slova
reflection, reflectionreflectance, reflectanceinfrared, infraredholder, holderprism, prismattachment, attachmentmeasurement, measurementatr, atrdescription, descriptionftir, ftirdiffuse, diffusekbr, kbrquantity, quantityattenuated, attenuatednda
Shimadzu FTIR TALK LETTER - Vol. 40
C103-E146 Vol. 40 Publishing the 40th Volume of FTIR TALK LETTER ------- 02 AMsolution Control Software for AIRsight Infrared/Raman Microscopes and AIMsight Infrared Microscopes ------- 03 Infrared/Raman Spectroscopy Principle, AIRsight Design, and Analysis Example ------- 6 Infrared/Raman Microscope "AIRsight" Infrared…
Klíčová slova
raman, ramaninfrared, infraredairsight, airsightmicroscope, microscopelight, lightaimsight, aimsightamsolution, amsolutionspectroscopy, spectroscopycontaminant, contaminantmeasurements, measurementsvibration, vibrationlaser, lasermicroscopes, microscopescan, canmirror
FTIR TALK LETTER (vol. 38)
FTIR TALK LETTER (vol. 38)
2022|Shimadzu|Ostatní
C103-E137 Vol. 38 Development of a Boron Nitride Solid Base Catalyst and Evaluation of its Structure and Solid Basic Properties Using FTIR Spectroscopy ------- 02 Using FTIR Data across Software Platforms ------- 06 Good Spectra and Peak Distortion ------- 08…
Klíčová slova
nitride, nitrideatr, atrboron, boronwavenumber, wavenumberabsorption, absorptionftir, ftirrefractive, refractiveindex, indexspectra, spectradistortion, distortionspectrum, spectrumpeak, peakball, ballspectroscopy, spectroscopydata
Shimadzu FTIR talk letter Vol. 37
Shimadzu FTIR talk letter Vol. 37
2021|Shimadzu|Ostatní
C103-E134 Vol. 37 Development of Heterogeneous Catalytic Systems Based on Crystalline Mixed Oxides and the Mechanism of Molecule Activation on a Solid Catalyst Surface Using FTIR Spectroscopy ------- 02 Optical Systems in Infrared Microscopes ------- 07 Features of the UV-Damaged…
Klíčová slova
light, lightmirror, mirrorplastics, plasticsoxides, oxidescatalyst, catalystcamera, camerapath, pathtransmission, transmissionmicroscope, microscopecondenser, condensercatalytic, catalyticaperture, aperturelibrary, librarydamaged, damagedbase
Další projekty
LCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.