有機無機摻雜材料的

 

定性分析問題

 

有機物是生命產(chǎn)生的物質(zhì)基礎，所有的生命體都含有機化合物，如脂肪、氨基酸、蛋白質(zhì)、糖等。狹義上的有機化合物主要是指由碳元素、氫元素組成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸等。

 

在分析化學中，根據(jù)有機化合物的性質(zhì)，發(fā)展出各種定性分析技術。例如，通過分子中不同化學鍵或官能團對特定波長紅外光的吸收來鑒別化合物成分的FTIR；將化合物電離為不同質(zhì)荷比的帶電離子后在加速電場的作用下進入質(zhì)量分析器，以質(zhì)荷比來推斷原化合物組成的有機質(zhì)譜儀；以及根據(jù)強磁場中原子核分裂產(chǎn)生的NMR現(xiàn)象解析化合物結(jié)構(gòu)的核磁共振技術等。

 

無機物與有機化合物對應，通常指不含碳元素的化合物，但包括含碳的碳氧化物、碳酸鹽、氰化物、碳化物、金屬的有機配體配合物等在無機化學中研究的含碳物種。對無機物的定性分析一般先以X射線熒光光譜法確定元素，再結(jié)合X射線衍射或X射線光電子能譜確定樣品中無機化合物的種類。

 

然而，實際測試中，并非單一的有機或無機物，材料科學的突飛猛進使得分析工作者面對的樣品材質(zhì)越來越復雜。有機無機摻雜類的復合材料自不必說，即使普通的塑膠中也會加入各種添加劑或功能助劑，其中不乏無機物，例如油漆中的填料等。這些材料的全面成分分析僅使用有機類或無機類的分析技術顯然不夠全面，而需要綜合兩類技術進行分析。

 

島津EDXIR軟件跨界融合

 

有機與無機分析

 

島津成立近150年來，立足以分析儀器為社會做貢獻，擁有寬廣的產(chǎn)品線，其中FTIR與EDX產(chǎn)品分別為有機和無機定性分析領域的佼佼者。為了解決單一類型儀器所得信息有限的問題，開發(fā)出FTIR與EDX的聯(lián)用技術，通過EDXIR軟件，可以實現(xiàn)同時對FTIR和EDX結(jié)果進行分析比對，從而得出同時包含有機與無機信息的定性結(jié)果。

 

島津EDXIR綜合分析案例分享

 

在上圖的EDXIR綜合篩選結(jié)果中，F(xiàn)TIR譜圖顯示樣品存在聚氯乙烯、碳酸鹽等成分，再綜合EDX結(jié)果中Cl和Ca元素的檢出，確認了樣品為含有碳酸鈣填料的聚氯乙烯，這類材料常用于電線外皮，因此綜合分析中軟件給出排序第一的可能材料為“電線外皮”。

 

這樣的結(jié)果既不同于FTIR所給出“PVC+碳酸鹽”僅提供化合物成份，更不同于EDX只給出元素含量的形式，而是結(jié)合測試結(jié)果和數(shù)據(jù)庫中所收錄的材料使用場景信息，直接匹配給使用者樣品的可能來源，將純技術性的儀器測試結(jié)果直接推進到了場景分析層面，相當于為客戶提供了材料分析經(jīng)驗。而實現(xiàn)這一功能也離不開EDXIR數(shù)據(jù)庫中收錄的近五百種材料的FTIR與EDX譜圖，是綜合分析結(jié)果的重要支撐。

 

島津EDXIR量化鑒別混雜材料案例分享

 

EDXIR不僅在未知物的鑒別上可以結(jié)合FTIR與EDX進行分析，對于識別材料替換更有一手。通過在軟件數(shù)據(jù)庫中建立目標材料的EDX和FTIR譜庫，在使用FTIR和EDX檢測待測物后，EDXIR會給出待測物與目標物的匹配因子，達到閾值即可判定為符合要求。該項功能可以輔助企業(yè)識別原材料的性能是否穩(wěn)定，以及是否被替換，具有很好的應用前景。

 

圖2為某大型生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量事故中涉及的兩種材料。懷疑供應商為了節(jié)省成本，未按客戶要求使用指定的橡膠制品，而是選用了價格更便宜的仿冒品。為了確證這一點，對指定采購品和疑似仿冒品進行取樣，將正品的譜圖和數(shù)據(jù)注冊到數(shù)據(jù)庫中，再對疑似仿冒品進行匹配，得到結(jié)果如圖。

 

通過與正品的多次取樣相比，疑似仿冒品的各項匹配度均未達到用戶要求，確認質(zhì)量事故為原材料被替換所導致。

 

結(jié)語

 

通過EDXIR將FTIR與EDX的測試結(jié)果進行綜合分析，分析者能夠獲得數(shù)據(jù)庫中收錄的近五百種材料經(jīng)驗的加持，得到的分析結(jié)果不再是簡單的元素或化合物組成，而是更直接的“電線外皮”、“密封圈”、“不銹鋼”等更為熟悉的材料名稱。

 

感謝EDXIR，不僅融合了有機界的FTIR與EDX的無機分析，更拉近了分析化學與材料分析的距離，讓未知物分析更便捷！