FTIR talk letter (Vol. 43)

Význam tématu

Moderní infračervená spektroskopie (FTIR) je klíčovým nástrojem pro rychlou, neinvazivní analýzu organických látek a mikroplastů. Umožňuje detailní charakterizaci polymerů, zlepšuje kontrolu kvality a podporuje ekologickou analýzu životního prostředí.

Cíle a přehled studie / článku

Prezentované materiály se zaměřují na tři oblasti:

• implementaci funkce Spectrum Advisor v softwaru LabSolutions IR pro automatickou detekci a nápravu chyb měření FTIR,
• prak­tické poznámky k rozlišení alifatických nenasycených uhlovodíků (olefinů) a aromátů na základě jejich IR spekter,
• komplexní produktovou řadu nástrojů Shimadzu pro analýzu a hodnocení mikroplastů od předúpravy vzorků až po mikroskopickou a spektrální analýzu.

Použitá instrumentace

• FTIR spektrometry řady IRSpirit-X se softwarem LabSolutions IR (v2.33) s funkcí Spectrum Advisor a doplňkem IR Pilot.
• Infračervené mikroskopy AIMsight a AIRsight s kontrolním softwarem AMsolution.
• Automatická příprava vzorků mikroplastů MAP-100.
• FTIR Plastic Analyzer pro kontrolu polymerních vzorků.

Hlavní výsledky a diskuse

• Spectrum Advisor interaktivně identifikuje příčiny šumu, vadné baseline či chybné pozadí a nabízí konkrétní kroky k nápravě, což zkracuje dobu školení méně zkušených operátorů.
• IR spektra olefinů a aromátů lze snadno odlišit podle charakteristických pásem: C–H stretching nad 3000 cm⁻¹, C=C stretching při 1650 cm⁻¹ (olefiny) versus 1600 a 1500 cm⁻¹ (aromáty) a out-of-plane bending u různých substitucí v rozsahu 1000–650 cm⁻¹.
• Specifické izomery butadienových pryží (cis-, trans-, vinylové) byly rozlišeny podle poměru a polohy píků v oblasti 1000–800 cm⁻¹.
• Produktová řada pro mikroplasty umožňuje plně automatizovanou přípravu vzorků, mikroskopickou detekci částic a následnou spektrální identifikaci polymerů bez nutnosti složité manuální manipulace.

Přínosy a praktické využití metody

• Uživatelsky přívětivý FTIR workflow zkracuje dobu potřebnou k nasazení metody a snižuje závislost na zkušenostech analytika.
• Standardizované spektrální postupy pro identifikaci polymerních struktur zvyšují průkaznost výsledků a usnadňují QA/QC v průmyslové i akademické praxi.
• Automatizace přípravy a analýzy mikroplastů podporuje environmentální monitoring a výzkum znečištění vod.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace funkcí IR Pilot a Spectrum Advisor pro plně autonomní řízení měření na spektrometrech.
• Rozšíření databází spekter o nové polymery a bioplasty pro rychlejší a přesnější identifikaci v reálném čase.
• Vývoj pokročilých metod strojového učení pro automatickou klasifikaci spekter a predikci fyzikálně-chemických vlastností poly­merů.
• Miniaturizace a přenosné FTIR jednotky pro terénní monitoring mikroplastů a znečištění prostředí.

Závěr

Implementace funkce Spectrum Advisor, podrobné spektrální návody pro olefiny, aromáty a komplexní portfolio nástrojů pro mikroplasty výrazně rozšiřují možnosti analytické chemie. Nabízejí vyšší spolehlivost, automatizaci a rychlost analýzy ve výzkumu i průmyslu.

Reference

1. Xu Yan, Karen Maruyama, “FTIR Analysis of Recycled Plastics Using the Spectrum Advisor Function,” Shimadzu Application News 01-00653-EN, 2023.
2. Shigeyuki Tanaka, Norio Teramae, Infrared Spectroscopy, Kyoritsu Shuppan, 1993.
3. P. J. Larkin, Infrared and Raman Spectroscopy: Principles and Spectral Interpretation, Elsevier, 2017.
4. Takuo Sone, Journal of the Society of Rubber Science and Technology, Japan, 88 (2015).