IR-Spektroskopie
Kunststoffanalyse
Die IR-Spektroskopie (Infrarotspektroskopie) wird zur Analyse von Kunststoffen sowie von Ablagerungen bzw. Verunreinigungen auf Oberflächen eingesetzt. Die charakteristischen Spektren ermöglichen die Materialanalyse von Kunststoffen, Elastomeren, Fasern, Partikeln, Ölen, Fetten und anderen organischen Substanzen. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit und der Möglichkeit, detaillierte Informationen über die molekulare Struktur von Materialien zu liefern, eignet sich die Infrarotspektroskopie für Analysen in vielen Bereichen.
Wir führen als Steinbeis-Transferzentrum Kunststoffanalysen mittels IR-Spektroskopie als Dienstleistung durch.
Wozu dient die Infratrotspektroskopie?
- Kunststoffanalyse: Die IR-Spektroskopie wird zur Analyse von Polymeren, Kunststoffen und anderen Werkstoffen eingesetzt.
- Organische Verunreinigungen: Die Infrarotspektroskopie wird dazu eingesetzt um organische Verunreinigungen auf Oberflächen (Flecken) zu analysieren und somit die Herkunft derer zu ermitteln.
- Identifikation von Verbindungen: Bestimmung der chemischen Struktur und Identifikation von funktionellen Gruppen in organischen und anorganischen Verbindungen.
- Qualitative Analyse: Das Spektrometer ermöglicht qualitative Analysen von Proben, indem es Informationen über die Zusammensetzung, Struktur und funktionelle Gruppen liefert.
Was bietet unser Steinbeis-Transferzentrum?
- Materialanalyse und Werkstoffbestimmung: Unsere moderne Analysetechnik ermöglicht präzise Materialanalysen und liefert zuverlässige Daten über die Zusammensetzung.
- Fachkundige Expertise: Die Analysen werden von qualifizierten Materialwissenschaftlern/innen durchgeführt, die Ihnen bei Fragen gerne zur Verfügung stehen.
- Kundenzentrierter Ansatz: Jeder Auftrag ist individuell und daher sind unsere Analysen auf die jeweiligen spezifischen Anforderungen zugeschnitten.
Dienstleistungen
- Kunststoffanalyse
- Materialbestimmung
- Analyse von Ablagerungen (Flecken)
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für eine Analyse mittels IR-Spektroskopie.
Infrarotspektroskopie (IR)
Die IR-Spektroskopie (Infrarotspektroskopie) ist eine Analysemethode der Schwingungsspektroskopie, bei der organische Materialien mit infrarotem Licht untersucht werden. Die IR-Spektroskopie wird vor allem in der chemischen Analytik organischer Substanzen eingesetzt, da sie Aussagen über das Vorhandensein und die Konzentration funktioneller Gruppen ermöglicht. So können unbekannte Materialien (z.B. Kunststoffe, Fasern, Partikel) analysiert werden. Die IR-Spektroskopie wird häufig eingesetzt, um filmische Verunreinigungen wie Fette, Öle, Reinigungs- und Schmiermittel auf Bauteiloberflächen nachzuweisen. Die Partikelanalyse ist heute in der Lage, einen Spektrenvergleich durchzuführen, der Informationen über die Art des Partikels (Faser, Kunststoff etc.), aber auch über die chemische Zusammensetzung liefert.
Verfahren
Bei der Infrarotspektroskopie werden Molekülschwingungen durch elektromagnetische Wellen im Infrarotbereich angeregt und gemessen. Die Infrarotspektroskopie (IR-Spektroskopie) basiert auf der Tatsache, dass die meisten Moleküle Licht im infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums absorbieren und die absorbierte Energie in Molekülschwingungen umwandeln. Diese Absorption ist charakteristisch für die chemischen Bindungsverhältnisse eines Materials. Als Ergebnis erhält man ein für das Material charakteristisches IR-Spektrum, mit dem organische und anorganische Proben chemisch identifiziert werden können.
Bei der Infrarotspektroskopie wird Strahlung im mittleren Infrarotbereich – angegeben als Kehrwert der Wellenlänge, der sogenannten Wellenzahl in 1/cm – in eine Substanz eingestrahlt. Bestimmte Wellenlängen werden vom Material absorbiert, da ihre Energie bestimmte Molekülgruppen zu Schwingungen anregt. Im aufgenommenen Spektrum finden sich dann bei diesen Energien Absorptionsbanden. Das Infrarotspektrum ist wie ein Fingerabdruck charakteristisch für das untersuchte Molekül und kann beispielsweise zur Identifizierung von Stoffen verwendet werden.
FTIR-Spektroskopie
Die gebräuchlichste Variante der IR-Spektroskopie ist die Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR). Bei dieser Messmethode werden in wesentlich kürzerer Messzeit als bei dispersiven Spektrometern Interferogramme der zu untersuchenden Substanz aufgenommen, aus denen durch Fouriertransformation Infrarotspektren mit charakteristischen Peaks gewonnen werden. Die FTIR-Technik deckt ein breites Spektrum chemischer Anwendungen ab, von der einfachen Identifizierung chemischer Verbindungen bis hin zur Prozesskontrolle, insbesondere für Polymere und organische Verbindungen. Darüber hinaus hat sich die FTIR-Spektroskopie bei der Qualitätskontrolle industriell hergestellter Polymere und der verwendeten Rohstoffe bewährt.
Abgeschwächte Totalreflexion (ATR)
Die abgeschwächte Totalreflexion (ATR) ist die am häufigsten verwendete Technik zur Messung von FT-IR-Spektren. Sie ermöglicht die Identifizierung aller Arten von Kunststoffen, von Pulvern über Feststoffe und Bauteile bis hin zu Flüssigkeiten. Bei der ATR wird die Strahlung in einem Reflexionselement zur Totalreflexion gebracht. Dadurch kann die Strahlung mit dem oberflächennahen Materialanteil wechselwirken. Die dabei absorbierten Spektralanteile können bestimmt werden. Durch Abgleich mit Spektrenbibliotheken können dann Aussagen über die chemische Zusammensetzung der oberflächennahen Bereiche getroffen werden. Die Informationstiefe dieses Verfahrens liegt je nach Eigenschaften des Reflexionselementes und der Probe im Bereich von 0,5 bis 3 µm. Als Reflexionselement wird ein Kristall aus Diamant, ZnSe oder Germanium verwendet, der mit dem zu untersuchenden Material oder Bauteil in Kontakt gebracht wird.