FTIR-Spektroskopie: Prinzipien, Anwendungen und Techniken

Einführung

FTIR steht für Fourier Transform Infrared. FTIR ist eine neuere Form der Infrarotspektroskopie, die verwendet wird, um organische und anorganische Substanzen zu identifizieren und kann auf Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase angewendet werden. Neben der Identifizierung unbekannter Verbindungen kann die Infrarotspektroskopie auch die Menge einer einzelnen Verbindung in einer bestimmten Substanz bestimmen.

Infrarotspektroskopie

Die ursprüngliche Methode der Infrarotspektroskopie war dispersiv. Bei dieser Form der Spektroskopie wurde das Infrarotlicht durch ein Prisma getrennt oder dispergiert. Die einzelnen Frequenzen wurden dann durch die Probe geleitet. Der Prozess war viel langsamer als FTIR, das alle Frequenzen gleichzeitig mithilfe eines Interferometers scannt.

Interferometer

Laut dem „Handbook of Instrumental Techniques for Analytical Chemistry“ hat das Fourier-Transform-System drei Komponenten: die Strahlungsquelle, das Interferometer und den Detektor. Das Interferometer ist es, was FTIR von anderen Formen der Spektroskopie unterscheidet. Es besteht aus einem Strahlteiler, einem festen Spiegel und einem beweglichen Spiegel. Zuerst passiert der Strahl von der Strahlungsquelle den Strahlteiler und wird in zwei Strahlen geteilt. Ein Strahl wird vom festen Spiegel reflektiert, der andere vom beweglichen Spiegel. Die Strahlen verbinden sich dann erneut im Strahlteiler und erzeugen Interferenz. Die Interferenz wird gemessen und ein Graph namens Interferogramm wird erzeugt. Dies enthält die Messungen für alle Infrarotfrequenzen.

Detektor

Der Strahl vom Interferometer wird dann durch die feste, flüssige oder gasförmige Probe geleitet. Einige Frequenzen werden absorbiert und andere passieren durch oder werden reflektiert, je nach Substanz. „Introduction to Fourier Transform Infrared Spectrometry“ besagt, dass diese Messung dann zusammen mit dem Interferogramm an einen Computer gesendet wird, wo die endgültigen Berechnungen, bekannt als Fourier-Transformation, abgeschlossen werden. Nach der Fourier-Transformation wird das Spektrum der Probe dem Benutzer zur weiteren Analyse präsentiert.

Vorteile von FTIR

Es gibt viele Vorteile bei der Verwendung von FTIR im Vergleich zu anderen Methoden der Infrarotspektroskopie. Der Hauptvorteil ist, dass FTIR eine nicht zerstörerische Technik ist und die Probe erhält. Darüber hinaus ist es viel schneller als frühere Techniken. Laut „Thermo Nicolet: Introduction to Fourier Transform Infrared Spectrometry“ kann die FTIR-Technologie einen Scan pro Sekunde sammeln. Die FTIR-Analyse ist auch empfindlicher und präziser als andere Methoden der Infrarotspektroskopie. FTIR ist eine einfache Maschine mit nur einem beweglichen Teil.

Anwendungen von FTIR

FTIR hat viele praktische Anwendungen. Laut „Fourier Transform Infrared Spectroscopy“ kann FTIR verwendet werden, um Chemikalienverschüttungen zu analysieren, einen Kontaminant zu finden und zu identifizieren oder eine unbekannte Droge zu analysieren. Es kann in vielen Bereichen verwendet werden, einschließlich öffentlicher Gesundheit und Sicherheit, Strafverfolgung und Medizin. Die Ergebnisse der FTIR-Analyse werden mit dem Spektrum bekannter Verbindungen verglichen. Wenn die Verbindung nicht bereits aufgezeichnet ist, können andere Tests erforderlich sein, um zu bestimmen, was es ist.