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Seit Ende 2010 besitzt unser Labor ein Fourier-Transform-Infrarotspektrometer (FTIR-Spektrometer) zur Analyse von chemischen Verbindungen. Unser Gerät ist ein Bruker ALPHA-P mit Diamant ATR.
Die FTIR-Spektrometrie basiert auf der Absorption von infraroter Strahlung durch die analysierten Materialien. Sie ermöglicht die Analyse der im Material vorhandenen chemischen Verbindungen, indem die für diese Verbindungen charakteristischen Schwingungen erfasst werden. So entspricht einem Material mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung und Struktur eine Serie von bei charakteristischen Wellenlängen auftretenden Absorptionsbanden, die sich in den Kurven (Infrarot-Spektren) als mehr oder weniger grosse Ausschlägen (Peaks), zeigen. Die spezifische Zusammensetzung des zu untersuchenden Materials kann durch die vergleichende Überlagerung mit Referenzspektren von bekannten Verbindungen abgeleitet werden.
Anwendungsbeispiel:
In der folgenden Abbildung sind die Infrarotspektren zweier unbekannter Materialien von einer römischen Ruine dargestellt.
Durch den schnellen Vergleich der Spektren konnte zunächst festgestellt werden, dass die Materialien der beiden Proben weitgehend die gleiche chemische Zusammensetzung haben.
Nach dem Hinweis des Kunden, dass sich auf der Ruine über lange Zeit hinweg Vogelnester befunden hatten, verglichen wir die Spektren der Proben mit demjenigen von Hydroxylapatit, einem Calciumphosphat der Formel Ca5(PO4)3(OH) und wir konnten sofort die Ähnlichkeit zwischen den drei Spektren feststellen (s. nachstehende Figur). Dieser Analyse entsprechen auch die optischen und chemischen Eigenschaften des Materials.
Vergleich der Proben-Spektren mit dem Spektrum von Hydroxylapatit von http://rruff.info/hydroxylapatit/display=default/R050512
Damit konnten wir unseren Kunden darüber informieren, dass das Material auf der Ruine Hydroxylapatit ist, der wahrscheinlich aus der Reaktion von phosphatreichem Vogelkot mit dem im kalkhaltigen Baumaterial entstanden ist.
Vogelkot kann an Bauten Beschichtungen bilden die Anstrichresten sehr ähnlich sehen können.