FTIR Spektrometer

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Das FTIR-Spektrometer, auch bekannt als Fourier-Transformationsinfrarot-Spektrometer, ist ein fortgeschrittenes Analyseinrichtung, das auf dem Interferenzprinzip basiert und die mathematische Fourier-Transformation verwendet, um das ursprüngliche Interferenzgrafiksignal in das Infrarotspektrum umzuwandeln. Es wird in den Bereichen Chemie, Materialwissenschaften, Biomedizin, Umweltüberwachung, Lebensmittelindustrie und Pharma weit verbreitet und ist ein wichtiges Werkzeug für die Strukturanalyse von Stoffen und die Identifizierung von Inhaltsstoffen.

Produktdetails

Das Kernprinzip von FTIR ist das Michael-Son-Interferometer. Das Innere des Instruments enthält einen Strahlenteiler, einen festen Spiegel und einen beweglichen Spiegel. Wenn das Licht, das von einer Infrarot-Lichtquelle ausgestrahlt wird, auf den Strahlteiler gelangt, wird der Strahl in zwei Wege unterteilt: der eine richtet sich auf den stationären Spiegel und der andere auf den kinetischen Spiegel. Zwei Lichtstrahlen fließen nach der Reflexion wieder zusammen und erzeugen eine Interferenz und bilden ein Interferenzgrafik-Signal (d. h. Interferenzgrafik), das sich in der Position des Spiegels ändert. Das Signal enthält Informationen über alle Infrarotfrequenzen. Wenn die Probe in den Lichtweg gesetzt wird, absorbieren ihre Moleküle Infrarotlicht mit einer bestimmten Wellenlänge und hinterlassen so charakteristische Informationen im Interferenzgramm. Durch Fourier-Transformation verwandelt ein Computer ein komplexes Zeitbereich-Interferenzgramm in ein Infrarot-Absorptionsspektrum des Frequenzbereichs, d.h. ein Spektrum, in dem sich unsere übliche Durchlässigkeit oder Absorptionsgrad mit der Wellenzahl (cm-1) ändert.

FTIR bietet im Vergleich zu herkömmlichen Diffusions-Infrarot-Spektrometern mehrere erhebliche Vorteile. Zunächst ist das hohe Signal-Rausch-Verhältnis (Fellgett-Vorteil), da es Informationen über alle Frequenzen gleichzeitig erfasst, eine hohe Messeffizienz und ein deutlich verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis bietet. Die hohe Auflösung und der breite Spektralbereich ermöglichen die genaue Unterscheidung benachbarter Absorptionsspitzen und eignen sich für die Analyse komplexer Mischungen. Drittens ist die hohe Genauigkeit der Wellenzahl (Connes-Vorteil), dank der präzisen Steuerung des Laserinterferometers, der Wellenzahl ist gut wiederholbar und ermöglicht den Datenbankvergleich. Darüber hinaus reagiert FTIR schnell und eignet sich für Echtzeitüberwachung und Dynamikforschung.

Der FTIR kann mit einer Vielzahl von Probenaufnahmeerzeugnissen für verschiedene Probenarten ausgerüstet werden. Zu den häufigsten gehören:

Transmissionsmethode: geeignet für flüssige, dünne oder feste KBr-Proben;

Abspaltung Vollreflexion (ATR): Keine komplizierte Vorbehandlung erforderlich, kann direkt auf Feststoffe, Gele oder viskose Flüssigkeiten getestet werden, ist die derzeit häufig verwendete Probenahme;

Diffuse Reflexion (DRIFT): für Pulver- oder raue Oberflächenproben;

Gaspool: zur Analyse der Gaszusammensetzung.

In Anwendungen kann FTIR für die Identifizierung von Funktionsgruppen, die Analyse molekularer Strukturen, die Analyse unbekannter Komponenten, die Überwachung von Reaktionsprozessen, die Studie der Materialalterung usw. verwendet werden. Beispielsweise kann in der Polymerforschung der Polymertyp durch Charakteristikspitzen bestimmt werden; im pharmazeutischen Bereich für die Authentizierung und Qualitätskontrolle von Rohstoffen; In der Umweltwissenschaft erkennt man Luftverschmutzungen oder organische Stoffe im Wasser.

Zusammenfassend ist das FTIR-Spektrometer mit seiner hohen Empfindlichkeit, hohen Auflösung, schnellen Analysen und Vielseitigkeit ein unverzichtbares Analysegerät für moderne Labore. Mit dem technologischen Fortschritt erweitern Miniaturisierung, Intelligenz und Kombinationstechnologien (z. B. mit thermischer Analyse oder Gaschromatografie) ihre Anwendungsmöglichkeiten weiter.

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