Fourier Transform Infrared Spectrometer là gì và hoạt động như thế nào?

Trong lĩnh vực khoa học và công nghiệp, việc sử dụng các công cụ phân tích hóa học tiên tiến là thiết yếu, chẳng hạn như trong ngành công nghiệp polymer và nhựa, dược phẩm, thực phẩm và nông nghiệp, cũng như cho công việc khoa học. Một công cụ phân tích đóng vai trò quan trọng là Fourier Transform Infrared Spectrometer.

Chúng tôi tại Hong Kong NTI sẽ giải thích về FTIR, bao gồm nguyên lý hoạt động, nguồn sáng, ứng dụng công nghiệp, và cung cấp hướng dẫn chuẩn bị mẫu cho phân tích FTIR.

Fourier Transform Infrared Spectrometer là gì và hoạt động như thế nào?

Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR) là một kỹ thuật được sử dụng để phân tích sự tương tác giữa phân tử và ánh sáng hồng ngoại. Đây là một công cụ phân tích tiên tiến sử dụng sóng ánh sáng hồng ngoại để xác định loại hóa chất và cấu trúc phân tử. Nó đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực khoa học và công nghiệp.

Nguyên lý hoạt động cơ bản là các phân tử của các chất khác nhau có các dao động liên kết hóa học ở tần số đặc trưng. Khi nhận ánh sáng hồng ngoại có năng lượng phù hợp với dao động, phân tử sẽ hấp thụ ánh sáng, tạo ra đồ thị được gọi là phổ (Spectrum), giống như dấu vân tay phân tử (Molecular Fingerprint). Điều này cho phép chúng ta xác định chất đó là gì hoặc nó chứa nhóm chức năng nào.

Nguồn sáng trong FTIR là gì?

Nhìn chung, nguồn sáng thường được sử dụng nhất là trong vùng hồng ngoại giữa (Mid-Infrared), sử dụng thanh Silicon Carbide cung cấp nhiệt cao và tính ổn định làm nguồn sáng cho hầu hết các máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier. Đôi khi ánh sáng hồng ngoại gần và hồng ngoại xa có thể được sử dụng, tùy thuộc vào dải tần số hồng ngoại cần thiết.

Ưu điểm của việc sử dụng thiết bị FTIR

• Có thể thu thập tất cả dữ liệu phổ trong thời gian ngắn hoặc chỉ vài giây
• Cung cấp độ chính xác số sóng rất cao vì sử dụng laser làm tiêu chuẩn nội bộ
• Cung cấp độ nhạy cao, nhạy hơn nhiều lần so với thiết bị IR truyền thống

Fourier Transform Infrared Spectrometer được sử dụng trong ngành công nghiệp nào?

Fourier Transform Infrared Spectrometer là một công cụ đa năng cho các ngành công nghiệp sử dụng hoặc liên quan đến hóa học và vật liệu, chẳng hạn như:

Chuẩn bị mẫu cho phân tích FTIR

Hiện nay, việc chuẩn bị mẫu dễ dàng và nhanh chóng hơn các kỹ thuật truyền thống đòi hỏi mẫu rất mỏng. Kỹ thuật hiện đại được gọi là Attenuated Total Reflectance (ATR) có thể chuẩn bị mẫu dễ dàng và nhanh chóng. Chỉ cần đặt mẫu lên bệ đo và ấn chặt để phân tích ngay lập tức mà không cần nghiền hoặc trộn với hóa chất khác. Không cần truyền ánh sángthay vào đó, ánh sáng phản xạ tại bề mặt tiếp xúc giữa mẫu và tinh thể.

Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR) là một công cụ rất quan trọng cho công việc đòi hỏi khoa học hóa học và các ngành công nghiệp khác nhau, dù là polymer, nhựa, dược phẩm, thực phẩm, nông nghiệp, môi trường, dầu khí, bao gồm cả khoa học pháp y. Trong tương lai, xu hướng và công nghệ FTIR sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong kiểm tra và phân tích, bao gồm cả việc sử dụng AI và Machine Learning để giải thích phổ phức tạp nhanh hơn, giảm thời gian phân tích và có khả năng làm việc với kính hiển vi để phân tích độ phân giải cao.