應用文章-利用FTIR與Raman鑑別塑膠微粒

IR顯微 (Infrared Microscopy)

IR顯微 (Infrared microscopy) 具多種選項，如圖5的 Nicolet iN5紅外光顯微鏡搭配 Nicolet iS20 FTIR 光譜儀。這套系統可達成point-and-shoot，即時觀測並量測。圖6例子為量測Microbeads的光譜圖。Microbeads為塑膠微粒中常見的物質。

圖5.Thermo Scientific Nicolet iN5紅外光顯微鏡搭配 Nicolet iS20 FTIR 光譜儀	圖6.Thermo Scientific Nicolet iN5紅外光顯微鏡所得之microbeads圖譜比對結果為polyethylene。藍色球體比對結果為Barium Sulfate

當顆粒數量少，且可輕易被定位，Point-and-shoot 或單點量測無疑相當適合。然而，當顆粒數量非常大量，則需要自動化的輔助。在塑膠微粒的分離中，過濾是相當重要的最後一個步驟，大量的塑膠微粒顆粒會殘留在濾網上，若要一顆一顆去量測這些濾網上的塑膠微粒，將會是一項耗時耗力的大工程。全自動的紅外顯微影像分析系統Thermo Scientific Nicolet iN10 MX FTIR Imaging Microscope (圖7)可以輔助您完成自動化的量測。

圖7.全自動的紅外顯微影像分析系統Nicolet iN10 MX FTIR Imaging Microscope

針對分佈在過濾網上的粒子，主要有兩種數據收集的方法：

1) 首先是針對離散粒子的分析。在這種方法中，我們先利用軟體定位粒子的位置，系統便可自動收集每個位置的紅外光譜，並識別每個粒子。

(2) 再者是化學影像分佈量測(Imaging)。在這種情況下，一整個區域的紅外圖像會被收集，其中每個圖素(pixel)都包含一個紅外光圖譜。通過軟體自動分析該圖像，便可得知每個粒子的成分、數量及大小這些重要的訊息。以下為兩種不同的粒子，利用此方法量測所獲得的訊息。

圖8. 利用iN10 MX FTIR Imaging Microscope得到濾網上的化學成像圖，顯示polyethylene (PE)及polystyrene (PS) 成份以及其顆粒大小統計。