FTIR spektroskopi – Avancerad materialanalys och mikroplaster-analys

Syfte

Spektroskopisk materialanalys

FTIR spektrala fingeravtryck för många organiska föreningar är unika, vilket gör FTIR spektroskopi till en mycket använd metod för kvalitativ identifiering av ämnen.

På RISE analyserar vi ett brett urval av naturliga och syntetiska polymera material och kompositmaterial, inklusive fibrer, massor, papper, barriärer, beläggningar och förpackningar. Bulk-, ytor och lagerstrukturer kan undersökas var för sig. Vår omfattande referens databas med material spektra är ett värdefullt verktyg för noggrann identifiering.

Med vårt imaging µ-FTIR spektroskopi system kan vi analysera strukturer så små som 5 µm (transmission) och 1,25 µm (ATR).

Vi erbjuder analys av:

• Kemisk sammansättning
• Relativ halt
• Produkt defekter
• Identifiering av föroreningar
• Homogenitet och fördelning av komponenter

Mikroplaster-analys

Mikroplaster definieras som olösliga plast partiklar mellan 1 µm och 1 mm, inklusive indelningar i smalare fraktioner. "Stora mikroplaster" avser partiklar mellan 1 mm och 5 mm.

Mikroplastföroreningar innebär risker för både hälsa och miljö. På RISE utför vi omfattande analyser med µ-FTIR imaging spektroskopi och levererar statistiska rapporter över partikel antal, identitet och storleksfördelning. Alla analyser utförs enligt ISO 24187 (september 2023).

Vi analyserar mikroplaster i bland annat:

• Vatten* (t.ex. dricksvatten, havsvatten, älvvatten, sjövatten, is, snö, regn, processvatten från massa och papper industri)
• Återvunna massor, återvunnet papper, bestruket papper, pappersförpackningar
• Textil (dvs. mikroplaster från textil källor)

* icke‑toxiskt, ej biologiskt farligt, och ej radioaktivt vatten

Metod

Fourier Transform InfraRöd (FTIR) spektroskopi (Bruker)

Makro-ATR FTIR spektroskopi (ALPHA II)

Kemisk sammansättning på materialytor kan analyseras.

Mätningsmode: ATR (dämpad totalreflektion; eng. Attenuated Total Reflection)

• Detektor: Deuterated Lanthanide Triglycine Sulphate (DLaTGS), single-element
• Spektral upplösning: bättre än 2 cm⁻¹ (0.8 cm⁻¹)
• Spektralt område: 8000/4000 cm⁻¹ – 600/350 cm⁻¹
• Kristall: Diamant, single-reflektion
• Penetrationsdjup: 1.8 µm – 2.2 µm
• Provets tjocklek: upp till 20 mm
• Mätyta: upp till 500 µm × 500

FTIR mikro-spektroskopi (Bruker)

Single-point Mikro-FTIR (µ-FTIR) spektroskopi och Imaging µ-FTIR spektroskopi (LUMUS II)

Denna utrustning möjliggör kemisk imaging och mapping som kan detektera produkt defekter, föroreningar och inhomogeniteter samt fastställa den kemiska sammansättningen hos olika material, flerskikts strukturer, laminat och kompositer – både på ytor och i bulk.

Mätningsmode: Transmission/Reflektion/ATR

Detektor 1: 

Termoelektriskt kyld Mercury Cadmium Telluride (TE-MCT), single-element

• Apertur: 5 µm – öppet
• Spektral upplösning: bättre än 2 cm⁻¹ (0.8 cm⁻¹)
• Spektralt område: 6000/4000 cm⁻¹ – 670 cm⁻¹

Detektor 2: 

Flytande kväve (N₂) kyld Focal Plane Array (FPA) MCT, 32 × 32-pixlar detektor element (dvs. 1024 detektor element) för imaging och mapping

• Pixel upplösning: 5 µm och 1.25 µm (ATR)
• Spektralt område: 5000/4000 cm⁻¹ – 750 cm⁻¹

Kristall 1:

Integrerad mikro-germanium (Ge) ATR kristall, single-reflektion

• Kontaktyta: Ø 100 µm
• Penetrationsdjup: 0.8 µm – 1.2 µm

Kristall 2:

Makro-germanium (Ge) ATR kristall för klibbiga och spröda prover, single-reflektion

• Kontaktyta: Ø 1000 µm
• Mätyta: 600 µm × 600 µm
• Penetrationsdjup: 0.8 µm – 1.2 µm

Provets tjocklek: upp till 40 mm

Mätyta: upp till 1.5 mm × 1.2 mm

FTIR-spektroskopi (Varian)

FTIR spektroskopi

Denna standardmetod används för kvalitativ analys av olika material.

Mätningsmode: Transmission

• Detektor 1: Deuterated Triglycine Sulphate (DTGS), single-element
• Detektor 2: Flytande kväve (N₂) kyld Mercury Cadmium Telluride (MCT)
• Spektral upplösning: 4 cm⁻¹ (intervall 0.1 cm⁻¹ – 32 cm⁻¹)
• Spektralt område: 4000 cm⁻¹ – 400/700 cm⁻¹
• Provets tjocklek: ca 20 µm – 40 µm
• Mätyta: Ø 12 mm

Makro-ATR FTIR spektroskopi

Denna metod används för snabb karakterisering av olika material med minimal prov beredning.

Mätnings mode: ATR

• Detektor: DTGS, single-element
• Kristall: Diamant med ZnSe (Zink Selenide), single-reflektion
• Kontaktyta: Ø 2 mm
• Penetrationsdjup: 2 µm
• Spektral upplösning: 4 cm⁻¹ (0.1 cm⁻¹ – 32 cm⁻¹)
• Spektralt område: 4000 cm⁻¹ – 650 cm⁻¹
• Provets tjocklek: upp till 1 cm

Leveranser

Mätdata samt rapport med analysresultat.