Attenuated Total Reflection
Wie funktioniert das?

Ein ATR-Zubehör arbeitet durch Messung der Veränderungen, die in einem intern reflektierten IR-Strahl auftreten, wenn der Strahl mit einer Probe in Kontakt kommt. Ein IR-Strahl wird direkt in einem bestimmten Winkel auf einen optisch dichten Kristall, der einen hohen Brechungsindex aufweist, gerichtet. Diese interne Reflexion bedingt evaneszente Wellen. Die Wellen treten über die Oberfläche des Kristalls mit der Probe, die sich in Kontakt mit dem Kristall befindet, in Wechselwirkung.

In Regionen des IR-Spektrums, wo die Probe Energie absorbiert, werden die evaneszenten Wellen abgeschwächt. Der abgeschwächte Strahl kehrt zum Kristall zurück, tritt dann am gegenüber liegenden Ende des Kristalls wieder aus und wird zum Detektor im IR-Spektrometer weitergeleitet. Der Detektor zeichnet den abgeschwächten IR-Strahl als Interferogrammsignal auf, das dann für die Erzeugung eines IR-Spektrums genutzt werden kann. 

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Welche Arten von Proben können mit ATR analysiert werden?

ATR ist ideal für stark absorbierende oder dicke Proben, die oft intensive Peaks produzieren, wenn sie mittels Transmission bestimmt werden. ATR eignet sich gut für diese Proben, da die Intensität der evaneszenten Wellen exponentiell zum Abstand von der Oberfläche des ATR-Kristalls nachlässt, wodurch das Verfahren im Allgemeinen unempfindlich gegenüber der Probendicke wird. 

Andere Feststoffe, die sich gut für ATR eignen, sind homogene feste Proben, die Oberflächenschicht eines mehrschichtigen Feststoffs oder die Beschichtung eines Feststoffs. Selbst unregelmäßig geformte, harte Feststoffe können mithilfe eines harten ATR-Kristallmaterials analysiert werden, z. B. mit Diamanten. Ideale Feststoffe sind:

  • Laminate 
  • Farben 
  • Kunststoffe
  • Gummi
  • Beschichtungen
  • Natürliche Pulver
  • Feststoffe, die pulverisiert werden können

Darüber hinaus stellt ATR oftmals die bevorzugte Methode für die Flüssigkeitsanalyse dar, weil es lediglich einen Tropfen Flüssigkeit benötigt, der auf dem Kristall platziert werden muss. ATR kann für die Analyse folgender Stoffe verwendet werden:

  • Frei fließende wässrige Lösungen
  • Viskose Flüssigkeiten
  • Beschichtungen
  • Biologische Materialien
Welche Vorteile hat ATR?
  • Minimale Probenvorbereitung – platzieren Sie die Probe auf dem Kristall und sammeln Sie Daten
  • Schnelle und einfache Reinigung – entfernen Sie einfach die Probe und reinigen Sie die Oberfläche des Kristalls
  • Analyse von Proben in ihrer natürlichen Form – keine Notwendigkeit von Erwärmung, Pressen in Pellets oder Pulverisierung, um Spektren zu gewinnen
  • Hervorragend geeignet für dicke oder stark absorbierende Proben – ideal für schwierige Proben wie schwarzer Gummi

On-Demand-Webinare zum Thema ATR

Spektroskopie leicht gemacht: ATR-Technik in FTIR

Durch die einfache Probenhandhabung und den nahezu universell möglichen Einsatz hat die Probenanalyse mittels abgeschwächter Totalreflexion (ATR) die FTIR-Spektroskopie revolutioniert. Dieses Webinar stellt die Theorie sowie die grundlegende Anwendung und die Konzepte der ATR vor und zeigt dazu viele Beispiele. Melden Sie sich an, um an diesem On-Demand-Webinar teilzunehmen und mehr zu erfahren.


ATR: Videoreihe zum weiteren Verständnis

Grundlagen

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Introducing Mike

Dr. Michael Bradley received his BS degree in chemistry from the University of South Carolina and his PhD in physical chemistry from the University of Illinois, and also completed his MBA in management. He taught graduate and undergraduate chemistry for 15 years, prior to becoming a field applications scientist with Thermo Nicolet, subsequently Thermo Fisher Scientific, in 2002. He is the Global Training Manager for FTIR products.

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