فريق التقنية · Kintek Solution

يعد التحليل الطيفي بتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR) تقنية تحليلية قوية تُستخدم لتحديد وتوصيف المركبات الكيميائية بناءً على اهتزازاتها الجزيئية.وتتضمن العملية تحضير العينة وجمع طيف الأشعة تحت الحمراء وتحليل البيانات الناتجة لتحديد التركيب الجزيئي والبنية الجزيئية.وتشمل الخطوات الرئيسية تحضير العينة ومعايرة الجهاز والحصول على البيانات والتفسير الطيفي.تُستخدم تقنية FTIR على نطاق واسع في مختلف المجالات، بما في ذلك المستحضرات الصيدلانية وعلوم المواد والتحليل البيئي، نظرًا لحساسيتها ودقتها وقدرتها على توفير معلومات جزيئية مفصلة.

شرح النقاط الرئيسية:

1. تحضير العينة:

   • العينات الصلبة:يمكن تحليل العينات الصلبة باستخدام تقنيات مثل طريقة كيليه KBr، حيث يتم خلط العينة مع بروميد البوتاسيوم وضغطها في كيليه شفاف.وبدلاً من ذلك، تسمح طريقة الانعكاس الكلي المخفف (ATR) بالتحليل المباشر للعينات الصلبة دون تحضير مكثف.
   • العينات السائلة:توضع العينات السائلة عادةً بين لوحين من الملح (على سبيل المثال، كلوريد الصوديوم أو كلوريد الصوديوم أو KBr) لتشكيل طبقة رقيقة.وهذا يسمح لضوء الأشعة تحت الحمراء بالمرور عبر العينة والتفاعل مع الجزيئات.
   • عينات الغاز:يتم تحليل عينات الغاز باستخدام خلايا غازية متخصصة تسمح بمرور شعاع الأشعة تحت الحمراء عبر العينة.يمكن تحديد تركيز الغاز بناءً على امتصاص الأشعة تحت الحمراء.

2. معايرة الجهاز:

   • قبل التحليل، يجب معايرة جهاز FTIR لضمان الحصول على نتائج دقيقة وقابلة للتكرار.وينطوي ذلك على استخدام طيف خلفي، عادةً ما يكون من حجرة العينة الفارغة أو مادة مرجعية، لحساب أي تداخلات بيئية أو تداخلات في الأجهزة.
   • تضمن عملية المعايرة محاذاة الجهاز بشكل صحيح وأن مصدر الأشعة تحت الحمراء والكاشف يعملان بشكل صحيح.

3. الحصول على البيانات:

   • توضع العينة في جهاز الأشعة تحت الحمراء بالأشعة تحت الحمراء FTIR، ويتم تمرير شعاع الأشعة تحت الحمراء عبر العينة أو ينعكس عنها.يتفاعل الشعاع مع الروابط الجزيئية في العينة، مما يتسبب في اهتزازها عند ترددات محددة.
   • تقيس أداة FTIR شدة الضوء تحت الأحمر المنقول أو المنعكس بالأشعة تحت الحمراء عند أطوال موجية مختلفة، مما ينتج عنه مخطط تداخل.ثم يتم تحويل مخطط التداخل هذا إلى طيف باستخدام عملية رياضية تسمى تحويل فورييه.

4. التفسير الطيفي:

   • الطيف الناتج عبارة عن رسم بياني للامتصاص أو النفاذية مقابل عدد الموجات (سم-¹).وتتوافق كل قمة في الطيف مع اهتزاز جزيئي محدد، مثل تمدد أو انحناء الروابط الكيميائية.
   • ومن خلال مقارنة طيف العينة بالأطياف المرجعية أو قواعد البيانات، يمكن تحديد التركيب الكيميائي للعينة وبنيتها.وتتميز المجموعات الوظيفية مثل -OH و -C=O و -NH₂ بنطاقات امتصاص مميزة يمكن استخدامها لتحديد مركبات معينة.

5. تطبيقات تحليل FTIR:

   • المستحضرات الصيدلانية:تُستخدم تقنية FTIR لتحديد المكونات الصيدلانية النشطة (APIs) والسواغات، وكذلك للكشف عن الشوائب أو نواتج التحلل.
   • علم المواد:تُستخدم تقنية FTIR لتحليل البوليمرات والطلاءات والمركبات، مما يوفر معلومات حول التركيب الجزيئي والتبلور والتركيب الكيميائي.
   • التحليل البيئي:تُستخدم تقنية FTIR للكشف عن الملوثات وتحديد كميتها، مثل المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) وغازات الاحتباس الحراري، في عينات الهواء والماء والتربة.

6. مزايا تقنية FTIR:

   • حساسية عالية:يمكن أن تكشف تقنية FTIR عن تركيزات منخفضة جدًا من المركبات، مما يجعلها مناسبة لتحليل الأثر.
   • غير مدمر:معظم تقنيات FTIR غير مدمرة، مما يسمح باستعادة العينة واستخدامها لمزيد من التحليل.
   • تعدد الاستخدامات:يمكن أن يحلل FTIR مجموعة واسعة من أنواع العينات، بما في ذلك المواد الصلبة والسوائل والغازات.

7. حدود تقنية FTIR:

   • تحضير العينات:قد تستغرق بعض طرق تحضير العينات، مثل تقنية KBr pellet، وقتًا طويلاً وتتطلب معالجة دقيقة.
   • التداخل:يمكن للماء وثاني أكسيد الكربون في البيئة أن يتداخل مع طيف الأشعة تحت الحمراء، مما يتطلب تحكمًا دقيقًا في ظروف التحليل.
   • التعقيد:قد يكون التفسير الطيفي معقدًا، خاصةً بالنسبة للعينات ذات نطاقات الامتصاص المتداخلة أو المكونات غير المعروفة.

باختصار، ينطوي تحليل FTIR على إعداد دقيق للعينة ومعايرة الجهاز والحصول على البيانات والتفسير الطيفي.هذه التقنية متعددة الاستخدامات وتستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات لتحديد المركبات الكيميائية وتوصيفها.ومع ذلك، فهي تتطلب اهتمامًا دقيقًا بالتفاصيل وخبرة في التفسير الطيفي لتحقيق نتائج دقيقة وموثوقة.

جدول ملخص:

الخطوة	الوصف
تحضير العينة	المواد الصلبة:حبيبات KBr أو طريقة ATR.السوائل:غشاء رقيق بين ألواح الملح.الغازات:الخلايا المتخصصة.
معايرة الجهاز	استخدام طيف الخلفية لضمان الدقة والتكرار.
الحصول على البيانات	يتفاعل شعاع الأشعة تحت الحمراء مع العينة، مما ينتج عنه مخطط تداخل يتم تحويله إلى طيف.
التفسير الطيفي	مقارنة القمم بالأطياف المرجعية لتحديد التركيب والتركيب الجزيئي.
التطبيقات	المستحضرات الصيدلانية، وعلوم المواد، والتحليل البيئي.
المزايا	حساسية عالية، غير مدمرة، متعددة الاستخدامات.
القيود	التحضير الذي يستغرق وقتًا طويلاً، والتداخل البيئي، والتفسير المعقد.

هل تحتاج إلى مساعدة في تحليل FTIR؟ اتصل بخبرائنا اليوم للحصول على حلول مصممة خصيصاً لك!