Vad är FTIR? En introduktion till Fouriertransform-infrarödspektroskopi

FTIR står för Fourier Transform Infrared (Fouriertransform-infraröd) och är en modernare form av infrarödspektroskopi. Tekniken används för att identifiera både organiska och oorganiska ämnen och kan tillämpas på fasta ämnen, vätskor och gaser. Utöver att identifiera okända föreningar kan infrarödspektroskopi även bestämma mängden av en enskild förening i ett givet material.

Infrarödspektroskopi – den ursprungliga metoden

Den ursprungliga metoden för infrarödspektroskopi var dispersiv. I denna teknik separerades, eller dispergerades, det infraröda ljuset med hjälp av ett prisma. De enskilda frekvenserna skickades därefter genom provet, en efter en. Processen var betydligt långsammare än dagens FTIR-teknik, som skannar alla frekvenser samtidigt med hjälp av en interferometer.

Interferometern – hjärtat i FTIR-systemet

Enligt boken Handbook of Instrumental Techniques for Analytical Chemistry består ett Fouriertransformsystem av tre komponenter: strålningskällan, interferometern och detektorn. Interferometern är det som skiljer FTIR från andra former av spektroskopi.

Interferometern består av en stråldelare, en fast spegel och en rörlig spegel. Först passerar strålen från strålningskällan genom stråldelaren och delas i två strålar. Den ena strålen reflekteras mot den fasta spegeln och den andra mot den rörliga spegeln. Strålarna återförenas därefter i stråldelaren och skapar interferens. Interferensen mäts och en kurva som kallas interferogram genereras. Interferogrammet innehåller mätdata för samtliga infraröda frekvenser.

Detektorn och Fouriertransformationen

Strålen från interferometern leds sedan genom provet – oavsett om det rör sig om ett fast ämne, en vätska eller en gas. Vissa frekvenser absorberas, medan andra passerar igenom eller reflekteras beroende på substansens egenskaper.

Enligt Introduction to Fourier Transform Infrared Spectrometry skickas mätresultaten tillsammans med interferogrammet till en dator, där de slutliga beräkningarna – den så kallade Fouriertransformationen – utförs. Efter transformationen presenteras provets spektrum för användaren, som kan fortsätta med sin analys.

Fördelar med FTIR

Det finns flera fördelar med att använda FTIR jämfört med andra metoder för infrarödspektroskopi:

• Icke-destruktiv teknik: Provet bevaras intakt efter analysen.
• Hög hastighet: Enligt Thermo Nicolet kan FTIR-tekniken samla in en skanning varje sekund.
• Känslighet och precision: FTIR-analysen är mer känslig och exakt än tidigare metoder.
• Enkel konstruktion: Apparaten har endast en rörlig del, vilket gör den robust och pålitlig.

Användningsområden för FTIR

FTIR har många praktiska tillämpningar. Enligt Fourier Transform Infrared Spectroscopy kan tekniken användas för att analysera kemiska utsläpp, spåra och identifiera föroreningar samt analysera okända droger. Metoden tillämpas inom flera olika områden, bland annat folkhälsa och säkerhet, brottsbekämpning och medicin.

Resultaten från en FTIR-analys jämförs med spektra från kända föreningar. Om föreningen inte redan finns registrerad i databaser kan kompletterande tester behövas för att fastställa dess identitet.