Numeroase procese industriale și aplicații de producție necesită tehnici de analiză ale gazelor extrem de precise pentru a îmbunătăți eficiența la locul de muncă, calitatea produsului și siguranța generală. Cu toate acestea, metodele convenționale cum ar fi cromatografia de gaze (GC) și spectrometria de masă GC (GC-MS) au adesea rezultate lente și costuri ridicate de întreținere, notează AzoCleanTech.

O tehnologie inovatoare

Pentru a face față acestor provocări, Thermo Fisher a introdus o tehnologie inovatoare, Analizorul de gaz Thermo Scientific MAX-iR FTIR. Acest analizor de ultimă oră oferă capabilități de detectare în timp real, oferind limite de detecție cu o singură cifră părți-per-miliard (ppb) până la părți-per-trilion (ppt) în scenarii industriale.

Spectroscopia în infraroșu cu transformată Fourier (FTIR) este o metodă analitică robustă cantitativă și calitativă, competentă în măsurarea rapidă a numeroase gaze cu limite de detecție scăzute ale părților pe milion (ppm), oferind un răspuns rapid.

Principiul de bază al analizei FTIR este că fiecare compus are o structură chimică unică, ceea ce duce la un spectru distinct de absorbant în infraroșu, bazat pe vibrația, întinderea și îndoirea legăturilor chimice.

În timp ce spectrul rămâne consistent, intensitatea acestor benzi de absorbție variază în funcție de concentrație, permițând cercetătorilor să stabilească calibrări pentru componente individuale și să analizeze diferiți constituenți din amestecurile complexe de gaze.

Avantaje și limitări

Avantajul principal al FTIR este capacitatea sa de a susține calibrarea constantă și de a permite transferabilitatea calibrării de la instrument la instrument.

Prin menținerea presiunii și temperaturii probei la valorile de calibrare, o bibliotecă spectrală cantitativă poate fi utilizată pentru toate analizoarele de gaz FTIR identice pe toată durata de viață a acestora, eliminând necesitatea recalibrărilor frecvente în câmp.

Principala limitare care împiedică adoptarea industrială pe scară largă a analizei gazelor FTIR a fost în mod tradițional sensibilitatea. Aplicațiile industriale cer adesea limite de detectare până la părți-per-miliard (ppb) sau părți-per-trilion (ppt), o cerință care, până de curând, a rămas inatinsă pentru FTIR.

Ce avantaje are FTIR față de alte forme de analiză a gazelor?

FTIR este o alegere excelentă pentru monitorizarea procesului sau a emisiilor, în primul rând datorită vitezei sale remarcabile. Celula de gaz menține un flux constant cu un fascicul IR care sondează continuu gazul, permițând rezultate în timp real.

În schimb, metodele tradiționale de analiză a gazelor, cum ar fi cromatografia gazoasă (GC), implică pași laboriosi de colectare a loturilor de probe, transportarea acestora și așteptarea rezultatelor înainte de a le încorpora înapoi în operațiuni, necesitând repetarea.

Întreținere minimă

Comparativ, analizorul FTIR se remarcă prin proprietatea sa rentabilă, deoarece necesită întreținere minimă și nu are consumabile. În special, analizorul FTIR nu necesită calibrare frecventă, făcându-l operabil de către inginerii de teren, mai degrabă decât de chimiștii analitici dintr-un laborator.

Analiza FTIR se mândrește cu o gamă dinamică mai cuprinzătoare, eliminând nevoia de divizare sau diluare a probei chiar și atunci când se confruntă cu concentrații mari - o problemă des întâlnită cu detectoare GC specifice, cum ar fi GC-MS.

Spre deosebire de spectrometria de masă, FTIR permite utilizarea mai multor benzi pentru analiză, permițând măsurarea concentrațiilor variind de la procente mari până la niveluri cât mai scăzute de ppb. Utilizatorii pot obține informații structurale și pot specifica izomeri, o capacitate care depășește domeniul de aplicare al spectrometriei de masă.

Datorită robusteței și cerințelor minime de întreținere, FTIR este excepțional de potrivit pentru aplicații de teren și proces, concepute pentru a funcționa autonom pentru perioade lungi.