有機化合物の構造解析、材料の表面・バルク分析、マイクロ粒子の分析
赤外吸収分光計(IR)はサンプルに赤外線を照射し、それによるサンプルの物質がどの周波数(通常は波数)の赤外線を吸収しているかを測定する装置です。分子や原子はそれぞれ固有の振動をしていますが、波長(スペクトル上では波数)を連続的に変化させながら赤外線(infrared : IR)を照射すれば、分子の固有振動と同じ周波数のIRが吸収され、分子の構造に応じたスペクトルが得られるはずです。これにより、サンプルが予測できるものであれば、既知のスペクトルと比較して、同定、確認ができますし、また、多重結合、官能基、シス-トランス異性、水素結合などの分子構造に関する知見を得ることもできます。
なお、実際の測定原理は干渉計を利用したフーリエ分光法を用いていて、より高い波数の再現性を持っています。現在はこれらのFT-IRが一般的になっています。検出器は、焦電型のDTGS検出器と、半導体型のMCT検出器を備え、高感度分析にも対応しています。
試料は、サンプルセルを換えることにより、固体、液体の状態で測定できます。通常、固体はサンプルをKBrに分散させるKBr法、液体は原液のまま測定する液膜法と溶媒に溶かす溶液法を用います。また、1回反射ATRユニットや高感度反射ユニットを用いることで固体、液体、フィルム状など、様々な状態の試料にも対応できます。その他、顕微IR用の顕微鏡アタッチメントを比較的簡単に据え付けることができ、微少領域の測定をすることが可能です。
有機化合物の構造解析、材料の表面・バルク分析、マイクロ粒子の分析
・透過法セルホルダや各種ユニットを使用することで、様々な試料状態(液体・粉末・固形物・気体など)の非破壊による測定ができて、試料の分子構造解析ができます。
・スペクトルデータと比較することにより、成分分析ができることがあります(ただし、付属のデータベースはないため別途スペクトルデータが必要です)。
・顕微法を用いることにより、10μm以上のサイズの粒子などを分析することができます。
・高分子材料の表面・バルクの分析をすることができます。
・高感度反射測定により、金属表面の分子膜などを測定できます。
化合物の光学特性の測定、公定法による定量
溶液、薄膜等の紫外~可視光域(190~900nm)での吸光度を測定します。ダブルビーム方式であるため、シングルビームより安定度の高い、研究向けの装置です。
物質の光学特性の評価だけでなく、薄膜の膜厚や、コロイド結晶の配列状態を調べたりするのに活躍しています。
化合物の光学特性の測定、公定法による定量
有機化合物の定性・定量、混合物の成分分析
本装置は、液体クロマトグラフ質量分析計(LC/MS)であり、中極性~高極性の溶媒に溶けやすい試料について、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)によって成分の分離を行い、同時にその成分の質量(≒分子量)を測定することができます。このような成分同定を目的とした定性分析の他に、適切な標準試料があれば定量分析も可能です。
本装置は、TOF(Time Of Fright)型質量分離部を備えるため、高分解能測定(分解能(FWHM)約15,000)による精密質量から、分子式の同定をすることができます。また、前段にLIT(Linear Ion Trap)を備えるタンデム型のため、MS/MS測定モードで測定することもできます。これにより、定性分析ではMS/MSによるフラグメントイオンの解析により構造情報が得られます。
イオン化法は、ESI(エレクトロスプレーイオン化)と、APCI(大気圧化学イオン化)があります。ESIは中~高極性、APCIは中極性の試料に用いられることが多いです。そのため、ヒドロキシ基、カルボキシ基などのプロトン性官能基を持つ化合物や、イオン性試料は測定しやすいです。極性の低い脂肪族化合物や芳香族化合物は、測定できないこともあります。
有機化合物の定性・定量、混合物の成分分析
・液体クロマトグラフ装置が付属していることから、混合物である溶液を分離して、試料の成分分析をすることができます。極性が高めの試料の方が測定しやすく、極性が低い(脂溶性が高い)試料は測定しにくいです。
・分解能(FWHM)15000程度の高分解能型であるため、小数点以下の精密質量測定により、分子式の絞り込みと推定ができます。
・本装置はMS/MSが使用できるため、生成した断片から分子構造を推定することもできます。また、ニュートラルロス(neutral loss)の解析から、中性種の断片を調べることができます。
混合物の成分分析
本装置は、高速液体クロマトグラフ(HPLC)であり、溶液の成分を分離するための装置です。装置構成は一般的なHPLC装置ですが、試料の温度制御が可能なオートサンプラーが付属しており、大量検体の測定に向いています。
混合物の成分分析
元素分析 (溶液、無機元素)
霧状にした試料を、円筒状のプラズマに導入することで、原子固有の波長の発光(スペクトル線)から元素の定性・定量をする分析法です。
液体試料の元素を測定する類似の装置に原子吸光法、ICP-MSがあり、特徴は以下の通りです。
・原子吸光法:ルーチン的な操作では扱いやすい。ppbオーダー。元素に応じた光源が必要。
・ICP-AES (ICP-OES):主成分の測定に対して比較的万能。ppbオーダー。
・ICP-MS:微量成分の測定向き。pptオーダー。ppmオーダーの高濃度マトリクスは不可。
ICP-AESは、分光のために回折格子を使用していますが、それらを駆動させて測定するシーケンシャルタイプと、駆動させずに一度に検出するマルチタイプがあります。前者は分解能と感度が良いですが、測定時間が長いという欠点があります。本装置は多元素の同時分析に向いているマルチタイプ装置となっています。
干渉量を自動診断できるデータベースとソフトウェアを備えるため、多元素干渉試料でも初心者が比較的簡単に測定することができます
元素分析 (溶液、無機元素)
発光分析(紫外~可視光)[溶液・バルク]
電磁波や熱などによってエネルギーが励起され、そのエネルギーを特定の光で放出する現象をルミネセンスといいます。本装置は、紫外・可視光の吸収によって生じるフォトルミネセンスを測定する蛍光分光装置です。 蛍光分光の特徴は、差分を取る吸収スペクトルよりも、暗いところから発光する蛍光の方が高感度であることが挙げられます。また、蛍光を発する試料が限られることから、逆にそれを高選択性に生かすことができます。
発光分析(紫外~可視光)[溶液・バルク]
・試薬・材料の蛍光特性および量子収率の測定
・化学物質の同定
・物質のおかれている周囲環境の分析
・バイオ系試料の蛍光ラベル
円偏光の吸収の差(円二色性: CD)を測定する装置です。光学活性な分子の構造や電子状態、立体配置に関する情報が得られます。
※組織により上記実験ができない場合がございます。
物理学・化学・生物学の実験や検査などで広く用いられている、光学的性質を測定することができる装置です。
※組織により上記実験ができない場合がございます。
液体試料中の元素の定性分析・定量分析固体試料中の元素の定量分析を行う装置です。
※組織により上記実験ができない場合がございます。