Modell Alpha II
FTIR-Spektroskop für Materialanalysen
Ein FTIR-Spektrometer (Fourier-Transform-Infrarot-Spektrometer) ist ein Instrument, das in der Infrarotspektroskopie eingesetzt wird, um die Wechselwirkung von Molekülen mit infraroter Strahlung zu analysieren. Die IR-Spektroskopie (Infrarotspektroskopie) ist eine Analysemethode der Schwingungsspektroskopie, bei der organische Materialien mit infrarotem Licht analysiert werden. Die charakteristischen Spektren werden mit einer Datenbank verglichen, wodurch eine Materialbestimmung von Kunststoffen, Elastomeren, Fasern, Partikeln, Ölen, Fetten und anderen organischen Substanzen möglich ist. Darüber hinaus ist der Nachweis von Verunreinigungen und Ablagerungen auf Oberflächen möglich.
Hier sind einige Anwendungen von FTIR-Spektrometern:
- Materialwissenschaften: Die IR-Spektroskopie wird zur Untersuchung der Zusammensetzung und Struktur von Polymeren, Kunststoffen und anderen Werkstoffen eingesetzt. Oder auch zur Analyse von Halbleitermaterialien und dünnen Schichten.
- Ablagerungen, Verunreinigungen, Flecken: Die Infrarotspektroskopie wir dazu eingesetzt um organische Verunreinigungen auf Oberflächen 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. Dies ist besonders nützlich in der organischen Chemie.
- Quantitative Analyse: Messung der Konzentrationen von Komponenten in Mischungen.
Wir führen als Steinbeis-Transferzentrum Analysen mittels IR-Spektroskopie als Dienstleistung durch.
Dienstleistungen
- 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)
Anwendungen
- Materialcharakterisierung
- Chemische Identifikation
- Werkstoffbestimmung
- Materialanalyse von Beschichtungen
- Analyse von Verunreinigungen oder Ablagerungen
IR Spektrum
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.
FTIR-Spektrokoskopie
Die häufigste 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.