اصل روش: جذب انرژی و ارتعاش پیوندها
هر پیوند شیمیایی مانند فنری با فرکانس مشخص میلرزد. وقتی نمونه زیر تابش مادون قرمز قرار می‌گیرد، هر پیوند فقط انرژی هم‌فرکانس با ارتعاش خود را جذب میکند.
آشکارساز شدت نور عبوری یا بازتابی را در هر طول موج ثبت میکند؛ خروجی، طیفی از درصد عبور بر حسب عدد موجی (cm⁻¹) است. جای هر پیک، نه صرفاً بلندی آن، شناسهٔ گروه عاملی است و الگوی جذب هر گروه در نمونه‌های گوناگون تکرارپذیر میماند.
خواندن طیف: ناحیه گروههای عاملی و اثر انگشت
ناحیه میانی مادون قرمز، تقریباً ۴۰۰۰ تا ۴۰۰ بر سانتی‌متر، دو بخش دارد: بالای ۱۵۰۰ ناحیه گروههای عاملی و پایین‌تر از آن ناحیه اثر انگشت که برای هر مولکول یگانه است. جای جذب گروههای رایج در جدول زیر آمده است:
| گروه عاملی | ناحیه جذب (cm⁻¹) | نوع ارتعاش |
|---|---|---|
| O–H (هیدروکسیل) | ۳۲۰۰–۳۶۰۰ | کششی، پهن |
| N–H (آمین/آمید) | ۳۳۰۰–۳۵۰۰ | کششی |
| C–H (آلیفاتیک) | ۲۸۵۰–۲۹۶۰ | کششی |
| C≡N (نیتریل) | ۲۲۱۰–۲۲۶۰ | کششی |
| C=O (کربونیل) | ۱۶۵۰–۱۷۵۰ | کششی، تیز |
| C–O (الکل/اتر) | ۱۰۰۰–۱۳۰۰ | کششی |
آماده‌سازی نمونه: از قرص پتاسیم برمید تا ATR
کیفیت طیف به آماده‌سازی نمونه وابسته است و روش مناسب را شکل فیزیکی نمونه تعیین میکند:
- قرص KBr: پودرکردن نمونه با پتاسیم برمید و پرس آن زیر فشار؛ روش کلاسیک برای جامدات
- ATR (بازتاب کلی تضعیف‌شده): تماس مستقیم نمونه با بلور، بدون آماده‌سازی؛ انتخاب اول برای مایعات، پلیمرها و خمیرها
- فیلم نازک: مناسب محلول‌های پلیمری و نمونه‌های مایع قابل خشک‌شدن
- مول نوجول: سایش جامد در روغن پارافین برای نمونه‌هایی که با KBr تداخل دارند
مزایا و محدودیت‌های روش
FTIR سریع و کم‌هزینه است؛ در بیشتر موارد طیف در چند دقیقه ثبت میشود و نمونه سالم میماند. تفسیر درست اما به تجربه نیاز دارد و چند محدودیت را نباید نادیده گرفت:
- سرعت بالا و هزینه پایین هر آنالیز نسبت به روش‌های تخریبی
- غیرمخرب بودن، بهویژه با مد ATR که هیچ آماده‌سازی نمی‌خواهد
- ناتوانی در شناسایی مولکول‌های دواتمی هم‌جنس (O₂ و N₂) و عناصر فلزی
- حساسیت محدود برای مقادیر بسیار کم؛ آنالیز کمی نیازمند کالیبراسیون با استاندارد است
- تداخل رطوبت و آب؛ نمونه‌های مرطوب یا محلول‌های آبی به ملاحظات ویژه نیاز دارند
کاربردها در صنعت و پژوهش
در کنترل کیفیت مواد غذایی، FTIR نوع روغن، تقلب‌های چربی و اکسایش را ردیابی میکند؛ در داروسازی، شناسایی ماده اولیه و بررسی پلی‌مورف ماده مؤثره با آن انجام میشود. در پژوهش نیز تایید ساختار ترکیب سنتزشده با این روش پیش از آزمون‌های پرهزینه‌تر، روال استاندارد است.
برای ترکیبات فرار و جداسازی اجزای یک مخلوط، راهنمای GC-MS را ببینید و اگر مقایسه روش‌های کروماتوگرافی را می‌خواهید، مقایسه HPLC و LC-MS مفید است. دستوا این آزمون را برای هر دو هدف کنترل کیفی و آنالیز ساختاری با گزارش تفسیری ارائه میدهد.
سفارش این آزمون از دستوا
برای ثبت درخواست FTIR در خدمات آزمایشگاهی دستوا در تهران، مشخصات نمونه (شکل فیزیکی، ماتریس و حلال احتمالی) و هدف آنالیز را آماده کنید؛ این اطلاعات برآورد زمان و هزینه را دقیق میکند. فرم درخواست پیش‌فاکتور را پر کنید یا از کاتالوگ آزمون‌ها روش مناسب را انتخاب کنید. کارشناس زیست‌فناوری دستوا پیش از پذیرش، روش آماده‌سازی را با شما هماهنگ میکند.