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METHODEN

Fourier Trans­form Infra­rot Spek­troskopie (FTIR)

FTIR-Spektroskopie (Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie) ist eine Analysemethode, die zur Identifizierung von chemischen (meist organischen) Verbindungen und zur Untersuchung deren molekularen Struktur verwendet wird. Dabei wird Infrarotlicht durch eine Probe geschickt, und die Absorption des Lichts aufgrund der Anregung von Molekülschwingungen gemessen. Jede chemische Bindung in einem Molekül absorbiert Infrarotlicht bei spezifischen Wellenlängen, was ein einzigartiges "Spektrum" erzeugt, das als Fingerabdruck der Substanz dient.

FTIR-Mikroskopie kombiniert die FTIR-Spektroskopie mit einem Mikroskop, um chemische Informationen auf mikroskopischer Ebene zu erhalten. Diese Technik ermöglicht es auch kleine Proben (im um-Bereich) zu analysieren (wie bspw. Partikel oder Fehlstellen in Polymeren).

Eine weitere Möglichkeit ist die chemische Bildgebung. Mit Infrarotlicht wird die Fläche einer Probe sequenziell bestrahlt und die absorbierten Wellenlängen gemessen. Dadurch können detaillierte chemische Karten erstellt werden, die die Verteilung unterschiedlicher Verbindungen auf einer Probenoberfläche sichtbar machen. Dies ist besonders in der Materialwissenschaft oder Biologie sehr nützlich.

Nach welchen Normen testen wir?

Wenn immer möglich, führen wir unsere Prüfleistungen nach oder in Anlehnung an diese internationalen Normen durch:

  • ASTM E1252
  • ASTM F1581
  • ASTM F2102
  • ISO 13779-6

Welche Geräte verwenden wir?

  • Bruker FTIR Mikroskop LUMOS
Bruker FTIR Mikroskop LUMOS

Für welche Materialprüfungen setzen
wir diese Methode ein?

Die Fourier Transform Infrarot Spektroskopie (FTIR) setzen wir unter anderem für folgende Materialprüfungen ein:

  • Identifikation organischer Verbindungen oder deren Zusammensetzung
  • Identifikation von organischen Partikelverunreinigungen
  • Bestimmen der funktionellen Gruppen von Kalziumphosphat-Phasen
  • Bestimmung des Oxidationsindexes von Polyethylen
  • Chemische Charakterisierung von Oberflächen
  • Bestimmung des dichroitischen Verhältnisses (Sicherheit von Wertschriften)
  • Oberflächensauberkeit (Uhrwerk, Leiterbahnen etc.)
  • Alterung von Kunststoffen

Was Sie über diese Methode wissen sollten?

Für welche Werkstoffe eignet sich die Methode?
  • Fest-, flüssig und gasförmige Proben
  • Organische (insbesondere Polymere) als teilweise auch anorganische Verbindungen
  • Partikel ab einen Durchmesser von ca. 5 um.
Für welche Werkstoffe lassen sich quantitativ Analysen durchführen?
Die Intensität oder besser das Integral eines IR Signals ist proportional zur Konzentration der entsprechenden funktionellen Gruppe (bspw. eine Estergruppe). D.h. obwohl die FTIR Spektroskopie meistens zur Identifikation einer Verbindung eingesetzt wird, kann jede IR aktive funktionelle Gruppe auch quantifiziert werden.
Wieviel Probenmaterial wird benötigt?
Für makroskopische Proben:
  • ca. 1 - 5 g bei Feststoffen
  • ca. 10 mL bei Flüssigkeiten

Für mikroskopische Proben

  • Oberfläche von > 5 um bei Feststoffen + Flüssigkeiten
Sind die Methoden akkreditiert?
  • Ja, die meisten Dienstleistungen sind akkreditiert.
  • Quantitative Messungen von individuellen Proben können mit etwas Zusatzaufwand validiert werden.
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Wer ist Ihr Ansprechpartner?

Ronny Wirz
Dr. sc. ETH Zürich
Senior Scientist
+41 32 644 2052