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マイクロプラスチックを簡単に測定・解析【FTIR|フーリエ変換赤外分光光度計】

2021.07.26 (Mon)

  • FTIR
  • マイクロプラスチック

記事を書いた人 :

yura

近年、異物混入や不良品などに厳しい世の中になってきました。
トラブルが起きたときには、企業側の迅速な対応を迫られています。

原因解明のスピードが求められる、一方で異物から混入経路を見つけ出す研究チームの現場では分析の際にかかる時間を効率化できるかどうかは、 機器に委ねられている部分があります。
機能一つでグッと効率が上がることも少なくありません。

このため、定期的に新しいものが出ていないか情報収集をする必要があります。

本記事では、異物混入時などに使う、島津製作所の最新プラスチック分析器に関する動画の解説をしていきます。

機器の入れ替えの際の参考となれば幸いです。

■分光光度計とは?

分光光度計とは、分光器(分光部)と光電管(光度計)などを組み合わせてある分析機器の一つです。

キュベットやセルなどに入っている試料やサンプルなどにある一定の波長で光を当て試料の濃度や特長などを測定します。光分析機器、吸光光度計、可視分光光度計、紫外可視分光光度計とも呼ばれています。

分光光度計は大学などのバイオ研究機関や医療、生化学および石油化学の各研究所や工場排水などの環境保護、酒造メーカー様の各種品質管理の分野などで使用されています。

株式会社テックジャム、分光光度計とは?より)

■プラスチック分析に求められるものは?

プラスチックを分析する場合、その材質を定性するためにライブラリを用います。

しかしながら熱や紫外線によって変性(劣化)したプラスチックの赤外スペクトルは、標準品のスペクトル形状とは異なり、定性を困難にするケースがあります。

このため、熱や紫外線を受けた劣化状態のものでも定性できる機器が必要になってきます。

SHIMADZU Excellene in Science より引用)

■【島津製作所動画解説】フーリエ変換赤外分光光度計プラスチック分析システムのポイント

ここで、例として島津製作所のフーリエ変換赤外分光光度計プラスチック分析システムに関してご紹介していきます。

動画にて説明がありますが、これをさらにわかりやすく解説していきます。

まずは、こちらの動画をご覧ください。

■大量の実験から開発された、島津製作所のオリジナルライブラリ

フーリエ変換赤外分光光度計プラスチック分析システムには、島津製作所オリジナルの2つのライブラリが搭載されています。

どちらも100種類以上の赤外スペクトルを収録しており、市販ライブラリでは困難な熱変化した異物や紫外線によて変性(劣化)したプラスチックなどの未知試料分析に大変有効です。

これにより、熱や紫外線の影響を受けたプラスチックでも精度の高い定性を可能にしています。

SHIMADZU Excellene in Science より引用)

■紫外線や加熱の劣化があっても、定性できる

食品、医薬品、電機電子、機械など,いろいろな分野で混入した異物によるトラブルが絶えません。異物にはいろいろなものがありますが、生産ラインや使用している環境、その周辺で使われているプラスチック部品が、紫外線劣化や経年劣化、熱劣化によりもろくなり、その一部が混入することが考えられます。

このような劣化したプラスチックを定性する場合、市販の樹脂ライブラリではヒットしにくかったり、ヒットしても似て非なるスペクトル形状になって、同定・定性は容易ではありません。

しかし、島津製作所オリジナルライブラリの「紫外線劣化プラスチックライブラリ」や「加熱劣化プラスチックライブラリ」を使用すると、熱や紫外線の劣化を受けたプラスチックも精度の高い定性が可能になります。

■紫外線劣化プラスチックライブラリ

紫外線劣化プラスチックライブラリは、紫外線劣化状態を反映した精度の高い定性を可能にします。

島津製作所の紫外線劣化プラスチックライブラリは、岩崎電気株式会社製の超促進耐候性試験機を用い、紫外線(強度は150 mW/cm2)を照射した試料の赤外スペクトルをデータベース化したものです。

14種類のプラスチックについて、未照射および1~550時間で紫外線を照射した試料、合計300点以上のスペクトルを収録しています。

各種異物分析(食品、医薬、石油・化学分野など)や受託分析業、研究機関(マイクロプラスチック分析) などに使われています。

■加熱劣化プラスチックライブラリ

加熱劣化プラスチックライブラリは加熱により酸化させたプラスチックのスペクトルを収録しており、市販ライブラリでは困難な熱変化した異物や不良品などの未知試料分析に大変有効です。

静岡県工業技術研究所浜松工業技術支援センターで測定、取得した加熱により劣化した、13種類のプラスチックで未加熱と200℃~400℃で加熱劣化させたものを収録しています。

データは顕微透過法で測定しましたが、1回反射ATR測定法に、LabSolutions IRのアドバンストATR補正を使えば、高いヒット率で検索ができます。

各種異物分析(食品、医薬、電機電子、機械、石油・化学分野など)や受託分析業 などに使われています。

■目的試料の測定、解析、印刷までを簡単に行うことができる

フーリエ変換赤外分光光度計プラスチック分析システムには、スペクトル測定およびレポート作成を簡単に行うIRSpirit専用プログラム IR Pilotとプラスチック測定用パラメータが同梱されており、目的試料の測定、解析、印刷までを簡単に行うことができます。

FTIRの分析に不慣れな方もすぐに分析を始めることが可能です。

実際の測定方法は下の動画に解説があります。

ぜひご覧ください。

島津製作所分析計測機器 より

■まとめ

島津製作所のフーリエ変換赤外分光光度計に関する動画を解説しました。
特徴として、劣化したマイクロプラスチックでも精度の高い定性が可能なことがご理解いただけたかと思います。

分析機器を選ぶ際の参考になっていれば幸いです。

さらに詳しく知りたい方や導入を検討している方は、ぜひ気軽にお問い合わせフォームからご相談ください。

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