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異物解析を手掛けて感じたこと

FT-IR.JPG オオスミのサービスの1つに、製造現場や工事現場などの異物原因を調査する『異物解析』があります。異物解析では通常、有機物の判定にフーリエ変換赤外分光光度計(以下、FT-IRと記します)、無機物判定に走査型電子顕微鏡を用いて判定します。
今回は、FT-IRについて、私が感じたことを記します。

異物の『鍵』となるFT-IR~有機物編~

 まず、FT-IRを、簡単に説明すると次のような仕組みです。
 物質は、複数の分子から成り立っており、分子間や分子同士のつながりに、各々固有の伸縮や回転、変角といった動き(振動)を持っています。物質に光を当てると、この振動と同じ振動数の赤外線を吸収し、その他の光は透過されます。これを測定して装置内で変化し、図のようなスペクトル波長を得ています。

 その操作は、至ってシンプル。測りたい物を用意し、装置に置いて、測定するのみ。FTIR.png
もちろん、サンプルの種類によって、サンプルが変質しない前処理を必要とするものもあります。GC/MSやICPなどの他の装置と比べると、至ってシンプルすぎる故に、正直、私は、大したことのない装置だな、と侮っていました...。そして、異物解析を手掛け始めて、この装置はすごい!ということに気が付いたのです。

 何がすごいか。それは、シンプルな操作にも関わらず、多くの有機物(固体・液体)に対応でき、未知な物質を判定することができることできるのです。

試される解析力

 しかし、シンプルな操作ではありますが、得られたスペクトルの解析は非常に難しいものでした。既存の検索ソフトを使用すれば、化合物データはヒットしてきますが、実際のサンプルは、単体の物質ということはほとんどありません。夾雑物などの他の特徴的な波長も入り混じるため、複合的なスペクトルを生じます。そのため、必ずしも、検索ソフトがすべて正しい、というわけではないのです。

 スペクトルのひとつひとつの検出ピークに対して、分子が何かを選定し、選定した分子同士を組み立て、化学式を導きだします。導き出した化学式から、物質を推測し、サンプルの正体を判定していきます。化学式を組み立てるヒントには、サンプルに対する事前情報(色、形、採取箇所、採取周辺の情報、SME情報など)も役立ちます。
難しいですが、サンプルの正体が分かったときは、爽快です!!

今後もますます発展を!

 今回、新たに顕微FT-IRも導入されたことにより、今まで小さい異物には対応できませんでしたが、10μmまで(メーカー推奨大きさ)対応できるようになると考えます。

 顕微FT-IRを使い、お客様のお声に対応できるよう、今後も精進していきます。

 分析技術グループ 材料解析チーム 鈴木(奈)