ATR-FTIR-Analyse

Wofür wird ATR-FTIR verwendet?

Die ATR-FTIR wird in verschiedenen Forschungsbereichen und Industrien eingesetzt. Beispiele für Anwendungen umfassen die Materialidentifikation in der Kunststoffindustrie, die Qualitätskontrolle in der pharmazeutischen Industrie und die Proteinanalyse in der biologischen Forschung. Die Methode wird auch zur chemischen Charakterisierung in Branchen wie Konsumgüter, Lebensmittel, Kraftstoffe und Bioraffinerie verwendet.

Eine zunehmend beliebte Anwendung der ATR-FTIR ist die Identifizierung von Mikroplastik, das bei der Wäsche aus Textilien freigesetzt wird. Die Analyse kann durch die REM-EDX-Methode ergänzt werden, um weitere Informationen über die identifizierten Partikel zu erhalten.

Wie funktioniert die abgeschwächte Totalreflexion (ATR)?

Das ATR-FTIR-Gerät besteht aus einer Infrarotlichtquelle, einem Detektor und einem Kristall mit hohem Brechungsindex, wie Diamant, Germanium oder Zinkselenid. Die Probe wird auf den Kristall aufgebracht und Infrarotlicht wird darauf gerichtet. Das Licht durchläuft den Kristall und reflektiert an der Kristall-Proben-Grenzfläche, wo es teilweise in die Probe eindringt und eine evaneszente Welle erzeugt.

Ein Teil des Lichts wird innerhalb der evaneszenten Welle absorbiert, was bedeutet, dass das reflektierte Licht nun Informationen darüber trägt, wie die Probe IR-Strahlung absorbiert. Das reflektierte Licht gelangt zum Detektor, wodurch ein FTIR-ATR-Spektrum erzeugt werden kann. Beim Vergleich mit einer Bibliothek bekannter Spektren kann das erhaltene Spektrum dabei helfen, die chemische Zusammensetzung der Probe zu identifizieren.

Die Vorteile von ATR bei der FTIR-Probennahme

ATR ermöglicht die Prüfung verschiedener Probenarten, einschließlich Flüssigkeiten, Feststoffen, Pulvern und Lösungen, und liefert dabei konsistente, reproduzierbare Ergebnisse. Im Vergleich zu anderen Formen der FTIR erfordert sie in der Regel nur sehr wenig Probenvorbereitung und benötigt lediglich eine geringe Probenmenge, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen. In den meisten Fällen kann die Probe nach der Analyse zurückgewonnen werden.

Einfachreflexions- vs. Mehrfachreflexions-ATR-Sensoren

Bei der Einfachreflexions-ATR-FTIR-Analyse wird das Infrarotlicht einmal an der Oberflächengrenze reflektiert, bevor es erfasst wird. Mehrfachreflexions-ATR-Sensoren verfügen über einen größeren Kristall, der es dem Licht ermöglicht, mehrfach zu reflektieren, bevor es erfasst wird. Der Vorteil liegt in der erhöhten Empfindlichkeit für besonders schwache Absorbanzen, wodurch Mehrfachreflexionssensoren ideal für schwerer nachweisbare chemische Gruppen und für das Testen von Lösungen mit niedriger Konzentration sind.

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