ИК-Фурье спектрометр (FTIR): принцип работы и как выбрать прибор

Что такое ИК-Фурье спектроскопия (FTIR)

ИК-Фурье спектроскопия (FTIR) — метод анализа веществ по поглощению инфракрасного излучения. Молекулы поглощают ИК-свет на частотах, соответствующих колебаниям их химических связей, поэтому полученный спектр представляет собой уникальный «отпечаток» вещества. По нему определяют состав образца, идентифицируют соединения, контролируют чистоту сырья и подтверждают подлинность материалов. FTIR применим к твёрдым, жидким и газообразным пробам и остаётся одним из самых универсальных инструментов лабораторного контроля.

Как устроен ИК-Фурье спектрометр

В основе прибора лежит интерферометр Майкельсона. Вместо последовательного сканирования по длинам волн спектрометр регистрирует интерферограмму сразу по всему диапазону, а затем восстанавливает спектр математическим преобразованием Фурье. Такой принцип даёт высокую скорость измерения, хорошее соотношение сигнал/шум и точную шкалу волновых чисел. Современные FTIR-спектрометры компактны, стабильны и требуют минимального обслуживания.

Приставки НПВО (ATR) и другие модули

Гибкость метода во многом определяется приставками. Наиболее популярна приставка НПВО (ATR) — нарушенного полного внутреннего отражения: она позволяет анализировать образец практически без пробоподготовки, просто прижав его к кристаллу. Помимо ATR применяют модули пропускания, диффузного и зеркального отражения, а также приставки для анализа газов.

• ATR (НПВО) — экспресс-анализ твёрдых образцов, плёнок, паст и жидкостей;
• пропускание — классический количественный анализ в таблетках KBr и жидкостных кюветах;
• диффузное отражение (DRIFT) — порошки и шероховатые поверхности;
• газовые кюветы — контроль состава газовых смесей.

Подобрать модули можно в разделе Приставки.

Как выбрать ИК-Фурье спектрометр

При выборе прибора под задачи лаборатории стоит учитывать несколько параметров:

• Спектральный диапазон и требуемое разрешение;
• Тип детектора (DTGS для рутины или охлаждаемый MCT для высокой чувствительности);
• Набор приставок под ваши образцы — прежде всего наличие ATR;
• Программное обеспечение и библиотеки спектров для идентификации;
• Производительность, стабильность и стоимость обслуживания.

Если задачи выходят за рамки ИК-диапазона, обратите внимание на смежные методы в разделе Молекулярная спектроскопия, включая люминесцентные спектрометры.

Где применяется FTIR-анализ

Метод востребован в самых разных отраслях: входной контроль сырья и идентификация полимеров, проверка подлинности фармацевтических субстанций, анализ ГСМ и нефтепродуктов, контроль покрытий и композитов, экологические и криминалистические исследования. FTIR помогает быстро ответить на вопрос «что это за вещество» и «соответствует ли оно норме».

ИК-микроскопия: анализ микрообъектов

Когда нужно исследовать включения, дефекты, микрочастицы или отдельные слои материала, ИК-спектрометр дополняют ИК-микроскопом. Это позволяет получать спектр с участка размером в единицы микрометров и локализовать загрязнения или неоднородности. Подробнее — в разделе Инфракрасные микроскопы.

Частые вопросы (FAQ)

Нужна ли пробоподготовка для FTIR?

С приставкой ATR в большинстве случаев подготовка минимальна: образец просто прижимается к кристаллу. Для количественного анализа в режиме пропускания может потребоваться прессование таблеток или использование кювет.

Чем FTIR отличается от дисперсионных ИК-приборов?

FTIR регистрирует весь спектр одновременно через интерферометр и преобразование Фурье, что даёт выигрыш в скорости и чувствительности по сравнению с классическими дисперсионными спектрометрами.

Какой детектор выбрать — DTGS или MCT?

DTGS работает при комнатной температуре и подходит для рутинных задач. Охлаждаемый MCT-детектор чувствительнее и быстрее, он нужен для микроанализа и работы со слабыми сигналами.

Можно ли анализировать газы?

Да, с газовой кюветой FTIR применяют для контроля состава газовых смесей и анализа выделяющихся газов. Точную конфигурацию уточняйте у специалистов AsiaLab.

Нужна консультация по подбору? Смотрите каталог: ИК-фурье спектрометры, Молекулярная спектроскопия, Инфракрасные микроскопы — или свяжитесь с нами.