Modell Alpha II
Ein FT-IR-Spektrometer (Fourier-Transform-Infrarot-Spektrometer) ist ein Instrument, das in der Infrarotspektroskopie eingesetzt wird, um die Wechselwirkung von Molekülen mit infraroter Strahlung zu analysieren. Hier sind einige wichtige Anwendungen und Verwendungszwecke von FT-IR-Spektrometern:
- Materialcharakterisierung: In der Materialwissenschaft wird das FT-IR-Spektrometer eingesetzt, um die strukturellen Eigenschaften von Materialien zu charakterisieren. Es kann beispielsweise Informationen über die Bindungen und funktionellen Gruppen in Polymeren, Kunststoffen und anderen Materialien liefern.
- Chemische Identifikation: FT-IR-Spektrometer werden häufig verwendet, um die chemische Zusammensetzung von Substanzen zu identifizieren. Moleküle absorbieren infrarote Strahlung bei charakteristischen Frequenzen, und diese Absorptionsmuster ermöglichen es, spezifische funktionelle Gruppen in organischen und anorganischen Verbindungen zu erkennen.
- Qualitative Analyse: Das Spektrometer ermöglicht qualitative Analysen von Proben, indem es Informationen über die Zusammensetzung, Struktur und funktionelle Gruppen liefert. Dies ist besonders nützlich in der organischen Chemie.
- Quantitative Analyse: Neben der qualitativen Analyse kann ein FT-IR-Spektrometer auch für quantitative Analysen verwendet werden. Es ermöglicht die Bestimmung der Konzentration von bestimmten Komponenten in einer Probe, wenn geeignete Kalibrierkurven vorhanden sind.
Wir führen als Auftragslabor folgende Analysen mit dem FT-IR-Spektrometer durch:
- Werkstoffbestimmung von Kunststoffen
- Untersuchung von organischen Substanzen
- Untersuchung von Polymeren und Kunststoffen
- Analyse von Verunreinigungen wie Fette, Öle, Reinigungs- und Schmiermittel
- Partikelanalyse (Partikelart, chemische Zusammensetzung)
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.
Anwendungen
- Materialcharakterisierung
- Chemische Identifikation
- Werkstoffbestimmung
- Materialanalyse von Beschichtungen
- Analyse von Verunreinigungen oder Ablagerungen
IR Spektrum
Ausstattung
- ATR-Modul mit Diamant-ATR-Kristall
- ATR-Modul mit Diamant-Ge-Kristall
- Reflexionsmodul
Spezifikation
- Diodenlaser mit spektraler Auflösung: < 2 1/cm
- ATR Modul
- Diamant ATR-Kristall mit Spektralbereich 350-8.000 1/cm
- Ge-Kristall mit Spektralbereich 550-5.000 1/cm
- Spektrale Auflösung: < 2 1/cm
- Max. Probenhöhe: 20 mm
- Reflexionsmodul
- Spektralbereich: 350-8.000 1/cm
- Messfleck Durchmesser 3 mm, 5 mm
- Integrierte Videokamera
Infrarotspektroskopie (IR)
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.
FT-IR-Spektrokoskopie
Die häufigste Variante der IR-Spektroskopie ist die Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FT-IR). 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 FT-IR-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 FT-IR-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.