Accessories for Fourier Transform Infrared Spectrophotometers and Raman Spectrophotometer

Význam tématu

FTIR a Raman spektroskopie jsou klíčové nenávazné metody pro analýzu organických i anorganických vzorků. FTIR v multiplexním režimu nabízí vysokou přesnost, rozlišení a rychlost, zatímco Raman doplňuje FTIR umožněním detekce Ramanových charakteristických vibrací (C–C, S–S) a trojrozměrné lokalizace měření. Díky rozvoji specializovaných příslušenství se rozšířily aplikace do oblasti mikroanalýz, povrchových vrstev, tvorby tenkých fólií, měření plynů, kapalin i práškových vzorků.

Cíle a přehled článku

Cílem whitepaperu je přehledně představit řadu doplňků a příslušenství pro přístroje FTIR (řady IRTracer-100, IRPrestige-21, IRXross, IRAffinity-1, IRSpirit a FTIR-8000) a Raman mikroskopy (AIRsight, AIMsight). Dokument popisuje výběr vhodného příslušenství podle formy vzorku a požadované metody (ATR, transmisivní, reflexní, difúzní reflexe, plynové buňky, mikroskopie).

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace:

• FTIR spektrometry: IRTracer-100, IRPrestige-21, IRXross, IRAffinity-1, IRSpirit, FTIR-8000
• Raman/FTIR mikroskopy: AIRsight (Raman/FTIR), AIMsight (FTIR)
• Příslušenství ATR: QATR 10, MicromATR Vision, MIRacle 10, GladiATR 10, HATR 10, ATR-8000(A), ATR-8200(H/A)
• Reflexe a absorbce: SRM-8000(A), RAS-8000(A), Grid Polarizer
• Difúzní reflexe: DRS-8000(A), DRS-8010ASC, SiC sampler
• Transmisní buňky: demontovatelné, utěsněné, kapiláry, tloušťkově fixní
• Plynové buňky: 5 cm, 10 cm, dlouhá optická dráha
• Pelletová měření: MHP-1 Mini Hand Press, hydraulické lisy, vakuové matrice, agátový hmoždíř
• Software: LabSolutions IR, SPECTROMACRO, BASIC, Rapid Scan, Time Course, 3D Processing, Curve-Fitting, PLS Quantitation, High-Speed Mapping, Particle Analysis
• Další nástavby: Purge control kits, NIR kit, IntegratIR A, UpIR A

Hlavní výsledky a diskuse

Whitepaper ukazuje klíčová kritéria volby příslušenství na základě fyzikální povahy vzorku (kapaliny, plyny, pevné látky, prášky, filmy). Pro každou metodu je uveden přehled vhodných doplňků, rozsahy měřitelných vlnových čísel, materiály prizmat, požadavky na kontakt vzorku a možnosti vzorkování (nedestruktivní povrchové ATR, interferenční měření tenkých vrstev, difúzní reflexe prášků). Pomocí příkladů ATR hloubky proniknutí, konverze reflexních do absorpčních spekter (Kramers-Kronig) a úprav difúzních spekter (Kubelka-Munk) dokument demonstruje praktickou aplikovatelnost.

Přínosy a praktické využití metody

• Široká škála vzorků: kapaliny, plyny, pevné vrstvy, prášky, tenké fólie, povlaky, mikročástice
• Minimální příprava vzorku: ATR měření bez sekání, prášky v KBr lze měřit difúzní reflexí, plyny ve speciálních buňkách
• Vysoce přesné měření: modulární volba prizmat (diamond, Ge, ZnSe, KRS-5) zajišťuje optimální kontakt i citlivost
• Automatizace a vysoký objem měření: auto-samplery, ASC pro transmisní i difúzní reflexe, chemometrika (PLS, vysokorychlostní mapování)
• Integrované řešení pro chemickou a elementární analýzu: EDXIR-Analysis

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj příslušenství směřuje k dalšímu zlepšení citlivosti a rozlišení v oblastech microplasticů, kontaminantů, povrchových analýz, in situ monitorování reakcí a řízení výrobních procesů. Integrace FTIR/Raman s automatizovanými systémy, pokročilé AI-podporované analýzy spekter, multimodální mikroskopie a zpracování velkých dat otevřou nové aplikace v materiálovém výzkumu, farmaceutickém rozvoji, potravinářství a environmentálních studiích.

Závěr

Prezentované doplňky významně rozšiřují možnosti FTIR a Raman spektroskopie od běžných laboratorních analýz až po mikroskopické a průmyslové aplikace. Správná volba příslušenství, materiálů a softwarového zpracování je klíčová pro dosažení vysoce kvalitních výsledků a optimalizaci pracovních postupů v moderní analytické chemii.

Reference

• Shimadzu FTIR Accessories Whitepaper C103-E147A
• J. Coates: Interpretation of Infrared Spectra, A Practical Approach, Encyclopedia of Analytical Chemistry