Guide to Applications of IR Spectroscopy
Porquê usar a espectroscopia FT-IR? Aqui estão 10 respostas simples.
Irá descobrir que quase todos os sectores ou institutos do mundo utilizam a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) nas suas investigações, desenvolvimento, fabrico, controlo de qualidade, análise de falhas ou análise forense. Produtos farmacêuticos, plásticos, preservação do solo, semicondutores, estudos ambientais, arte e conservação - a lista poderia estender por quilómetros.
Mas porquê? Damos dez razões pelas quais o FT-IR tem uma ampla aplicação na vida quotidiana.
- Fácil de usar
A espectroscopia FT-IR é muito fácil de aprender e pode ser aplicada por quase todos. - Universalmente aplicável
A espectroscopia FT-IR é aplicável a todos os materiais: sólidos, líquidos ou gasosos. - Custo-benefício
O custo de aquisição é baixo em comparação com outros equipamentos de laboratório (por exemplo, GC, LC, XRD). - Confiável e reproduzível
A instrumentação FT-IR é calibrada internamente para obter a máxima confiabilidade e produtividade. - Sustentável
A análise FT-IR não é destrutiva, não produz resíduos e não utiliza consumíveis. - Seguro e não tóxico
O FT-IR prescinde de substâncias potencialmente tóxicas ou radiação nociva. - Tempo efectivo
O tempo de análise típico é de aproximadamente um minuto, incluindo avaliação de dados e relatórios.
- Disponível globalmente
Os instrumentos FT-IR requerem apenas um ambiente de laboratório e energia eléctrica.
- Pouco espaço necessário
Os instrumentos FT-IR modernos podem ser tão pequenos como um computador portátil. - Valioso para engenharia reversa
O FT-IR fornece informações sobre a composição química das amostras/produtos (concorrência).
FT-IR é muito eficiente e economiza tempo.
FT-IR não precisa de produtos químicos tóxicos.
FT-IR funciona com todos os tipos de amostra.
Identificação química por espectroscopia FT-IR
A identificação de amostras desconhecidas é uma das aplicações mais típicas da espectroscopia FT-IR - especialmente em análise de danos, análise de concorrência e investigação forense.
Com base em amplas bibliotecas espectrais de referência e em modernos algoritmos de pesquisa, podem-se identificar substâncias desconhecidas e até materiais complexos (misturas) sem nenhum conhecimento prévio em menos de um minuto.
Assim, a espectroscopia FT-IR oferece análises químicas sem consumíveis e no menor tempo possível. Isto é particularmente poderoso em microscopia, onde pequenas amostras podem ser rapidamente caracterizadas quimicamente.
Verificação material por espectroscopia FT-IR
A verificação de materiais e amostras é, além da identificação, uma das principais tarefas da espectroscopia FT-IR na indústria e na investigação. Pode tratar-se de uma verificação de identidade química e conformidade de lotes de matérias-primas recebidas, mas também o controlo de qualidade de um produto fabricado.
Normalmente, o uso de espectroscopia FT-IR para a verificação de mercadorias recebidas é uma das primeiras ferramentas analíticas a serem aplicadas. Por um lado, a simplicidade de uso do método FTIR facilita a aplicação em qualquer lugar e, por outro lado, seu resultado analítico ajuda a evitar paragens de produção e problemas de qualidade do produto.
Quantificação de componentes por FT-IR
FT-IR também pode ser usado para quantificar os constituintes de amostras multicomponentes. Em amostras sólidas e líquidas, a quantificação em percentagens de um dígito geralmente é viável. Se é de interesse concentrações mais baixas, podem ser necessários métodos de amostragem especiais (por exemplo, extracção). Para gases são alcançados limites de detecção muito mais baixos.
Geralmente, os dados de IR são calibrados com base em métodos de referência. Aqui, utilizam-se métodos univariados, como integração de pico, assim como algoritmos quimiométricos multivariados, como Mínimos Quadrados Parciais (PLS). O grande potencial do IR reside na sua capacidade de determinar vários parâmetros a partir de uma única medição.
Micro análise química por espectroscopia FT-IR
Quando as dimensões da amostra são demasiado pequenas para uma análise macroscópica, a espectroscopia FT-IR também pode ser aplicada em microscopia. Os instrumentos utilizados são chamados de microscópios FT-IR, e são capazes de realizar uma análise química com resolução espacial da ordem de apenas alguns micrómetros.
Em princípio, todos os métodos de medição da espectroscopia FT-IR macroscópica também estão disponíveis aqui: transmissão, reflexão e reflexão total atenuada (ATR).
No entanto, o uso de ATR em microscopia é particularmente poderoso. Aqui, amostras menores podem ser examinadas de forma não destrutiva. Um exemplo particularmente popular é o uso na análise de falhas para investigar pequenas contaminações.
Imagem Química por espectroscopia FT-IR
A imagem microscópica IR permite gerar mapas químicos de alta resolução do objecto sob investigação. Basicamente, esta técnica cria uma imagem digital na qual cada pixel contém um espectro IR a partir do qual pode derivar informação sobre as características químicas da amostra.
Cada pixel individual da imagem pode agora ser colorido, por ex. em função dos componentes identificados. Isto permite aprender sobre a composição de materiais não homogéneos, realizar análises de partículas (microplásticos, limpeza técnica, produtos farmacêuticos), detectar defeitos em produtos ou esclarecer a sequência de amostras multicamadas (revestimentos, tintas, laminados, etc.).
