FTIR talk letter vol. 17
Ostatní | 2012 | ShimadzuInstrumentace
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.
Článek shrnuje výsledky a doporučení z FTIR TALK LETTER vol. 17 (červenec 2012). Je rozdělen do čtyř hlavních témat:
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.
FTIR Spektroskopie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceShimadzu
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.
Podobná PDF
Accessories for Fourier Transform Infrared Spectrophotometers and Raman Spectrophotometer
2025|Shimadzu|Brožury a specifikace
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
2023|Shimadzu|Ostatní
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)
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
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