Fourier Transform Infrared Spectrophotometer IRTracer-100

Význam tématu

FTIR spektroskopie představuje univerzální analytickou metodu pro identifikaci a kvantifikaci organických a anorganických látek. Díky své necelozniční povaze a schopnosti rozpoznat charakteristické vibrace molekul se uplatňuje v průmyslové kontrole kvality, farmacii, chemickém výzkumu i v environmentálních analýzách. Moderní přístroje s vysokou citlivostí a rozlišením dokáží sledovat i velmi slabé absorpční signály, což umožňuje detekci stopových kontaminantů či rychlých chemických reakcí v reálném čase.

Cíle a přehled studie

Text popisuje konstrukci a vlastnosti nového FTIR spektrometru Shimadzu IRTracer-100. Cílem je ukázat klíčové technologické inovace zvyšující citlivost, rozlišení, rychlost měření a spolehlivost. Představeny jsou také nové softwarové moduly LabSolutions IR pro běžné i regulované provozy a široké spektrum aplikačních programů pro analýzu kontaminantů, testy podle farmakopejí, časové průběhy, mapování a integrovanou kvalifikaci dat.

Použitá metodika a instrumentace

IRTracer-100 využívá optimalizovaný interferometr se dvěma hladce pohyblivými zrcadly a systém Advanced Dynamic Alignment pro kontinuální seřazení optiky. Pro potlačení vlhkosti je interferometr utěsněn a vybaven interním automatickým odvlhčovačem na bázi polymerní elektrolytické membrány. Standardním detektorem je DLATGS, pro rychlé skenování a nízké signály lze přepnout na vysoce citlivý T2SL detektor. Pro vzorky se používají single-reflection ATR měření pomocí QATR-10 nebo MIRacle-10, pro mikroskopické analýzy AIMsight a AIRsight, pro plyny tlakové kyvety různé délky optické dráhy a pro časové studie Rapid Scan a Time Course moduly.

Hlavní výsledky a diskuse

Experimentálně byl prokázán signál-šum až 60000:1 při detekci stop silikonového oleje v parafínovém oleji. Rozlišení 0,25 cm−1 umožnilo odlišení blízkých absorpčních pásů plynu amoniaku v oblasti 785–790 cm−1. Rapid Scan program dokázal snímat až 20 spekter za sekundu, vhodné pro sledování UV vytvrzovaných pryskyřic s SNR 2000:1. Self-diagnostika a validace podle EP/USP/JP/ChP/ASTM zajišťují stabilní výkon a snadnou údržbu i kalibraci.

Přínosy a praktické využití metody

• Detekce stopových kontaminantů v petrochemii, potravinářství a farmacii.
• Kvantitativní analýza tenkých vrstev a monomolekulárních filmů.
• Monitorování rychlých reakcí a kinetických dějů v reálném čase.
• Automatizované testy podle farmakopejí a zajištění souladu s regulacemi 21 CFR Part 11.
• Integrovaná správa dat na serverech i v cloudu pro velké laboratory a distribuované sítě.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj digitálních technologií a umělé inteligence pro automatické vyhodnocování spekter a prediktivní údržbu. Rozšiřování M2M a IoT propojení přístrojů umožní centralizované monitorování a optimalizaci provozu. Vznikají platformy pro integraci více analytických technik (EDX-FTIR, Raman-FTIR) a hybridní analýzy, které dále zvýší spolehlivost identifikace komplexních vzorků.

Závěr

Shimadzu IRTracer-100 přináší nové standardy ve FTIR spektroskopii díky kombinaci vysoké citlivosti, rozlišení, rychlosti a stability. Moderní software LabSolutions IR a modulární příslušenství umožňují flexibilní přizpůsobení širokému spektru analytických úloh včetně vysoce regulovaných prostředí. Díky automatické diagnostice, odvlhčování a validaci podle mezinárodních norem se tento systém jeví jako robustní řešení pro současné i budoucí náročné aplikace.

Reference