Agilent 4500 and 5500 Series FTIR Instruments

Význam tématu

Moderní analytická chemie stále více vyžaduje rychlé, spolehlivé a přenosné metody pro stanovení chemického složení a kvality materiálů přímo v terénu nebo v provozních prostorách. FTIR spektroskopie v kompaktních přístrojích, jako jsou přenosné série Agilent 4500 a 5500, otevírá nové možnosti v oblasti kontroly kvality, bezpečnosti i forenzních aplikací. Díky nízké hmotnosti, odolnému provedení a jednoduché obsluze lze provádět bezprostřední analýzy kapalin, pevných vzorků i gelů bez nutnosti přenášet vzorky do centrálního laboratoře.

Cíle a přehled článku

Text představuje kompaktní přenosné FTIR spektrometry Agilent řady 4500 a 5500 a doplňkové přístroje (4300 handheld, Cary 630, 8700 LDIR, Resolve Raman). Cílem je popsat konstrukční řešení, hlavní technické vlastnosti, dostupné vzorkovací rozhraní a softwarový ekosystém MicroLab. Součástí je i přehled aplikačních možností a porovnání samplingových modulů TumblIR, DialPath a ATR.

Použitá metodika a instrumentace

Pro spektroskopické analýzy v oblasti středního infračerveného spektra se využívají následující přístroje Agilent:

• 4500 Series FTIR: robustní terénní spektrometr v odolném provedení IP54 s interní baterií a minimální přípravou vzorku
• 5500 Series FTIR: kompaktní laboratorní/mobilní spektrometr s rozměry menšími než A4 a hmotností 3,6 kg
• 4300 Handheld FTIR Analyzer: lehký přenosný FTIR pro rychlé inspekce
• Cary 630 FTIR: kompaktní benchtop pro běžné kvantitativní a kvalitativní analýzy
• 8700 LDIR: laserový zobrazovací systém pro chemické mapování povrchů
• Resolve Raman: přenosný Ramanův analyzátor pro identifikaci nebezpečných a kontrolovaných látek

Vzorkovací rozhraní:

• TumblIR: měření kapalin v jediném fixním optickém okénku (30–1000 µm) bez použití demontovatelných buněk
• DialPath: třípolohový víceprůchodový systém s volbou 30–1000 µm pathlength pro kvantitativní analýzy
• ATR (diamond): univerzální rozhraní pro pevné, pastovité a gelové vzorky s konstantním tlakem na diamantu

Softwarová sada MicroLab:

• MicroLab PC: řízení přístroje, vytváření metod, sběr a vyhodnocení dat
• MicroLab Lite: offline verze pro přehled spekter a kontrolu kvality
• MicroLab Quant: konstrukce a testování kvantitativních modelů (Beer-Lambert, ILS, CLS)
• MicroLab OQ: provádění operační kvalifikace a generování zpráv
• MicroLab Expert: pokročilé analýzy, PCA, PLS, dekonvoluce a další spektrální úpravy

Hlavní výsledky a diskuse

Seriové FTIR přístroje Agilent prokázaly schopnost dosahovat srovnatelné nebo lepší výkony než benchtop systémy při významně menší hmotnosti a velikosti. Díky real-time režimu lze ověřit kvalitu spektra před dokončením měření; softwarové diagnostiky pak zabezpečují konzistentní výsledky. Samplingové moduly TumblIR a DialPath eliminují riziko poškození citlivých oken a umožňují rychlou výměnu pathlength bez demontáže. ATR diamantový modul rozšiřuje využití na pevné a pastovité materiály. Uživatelé oceňují intuitivní přístup softwaru, barevně kódované výsledky a přednastavené metody, které zkracují dobu školení i analýzy pod dvě minuty.

Přínosy a praktické využití metody

Integrované přenosné FTIR systémy nacházejí uplatnění:

• QA/QC kontrola surovin a výrobků v provozech
• Inspekce paliv, olejů a chemických procesů přímo na místě
• Bezpečnostní screening drog, výbušnin a toxických chemikálií
• Forenzní identifikace látek v terénu
• Rychlá analýza potravin a obalových materiálů

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj FTIR spektroskopie směřuje k vyšší automatizaci, menším rozměrům a integraci s umělou inteligencí pro prediktivní analýzu. Očekává se rozšíření modulární koncepce samplingových rozhraní, pokročilé chemometrické metody v real-time režimu a síťové propojení přístrojů pro dálkový monitoring procesů. Kombinace s dalším přenosným zobrazováním (LDIR) nebo Raman spektroskopií umožní komplexní multi-modalní analýzu.

Závěr

Agilent 4500 a 5500 Series FTIR systémy představují flexibilní a výkonné řešení pro přenosné a laboratorní aplikace. Díky kompaktnímu provedení, jednoduchosti obsluhy a široké nabídce samplingových rozhraní lze získat vysoce kvalitní spektrální data přímo v terénu. Softwarový balík MicroLab zabezpečuje rychlou implementaci metod, diagnostiku i kvantitativní vyhodnocení, čímž zvyšuje efektivitu pracovních postupů a snižuje náklady na údržbu.

Reference

• Agilent Technologies. Agilent 4500 and 5500 Series FTIR Instruments Application Note. 2024.
• Agilent Technologies. MicroLab FTIR Software Overview. 2024.