Contribution to the error estimation in FTIR-ATR absorbance subtract experiments on thin polymer films

Zusammenfassung

Es wird eine chemometrische Methode vorgestellt, welche den relativen Einfluß von vier variablen experimentellen Parametern (Brechungsindex > Einfallswinkel > Apertur ≫ Zeit) für eine bestimmte Wellenzahl v = 1600 cm⁻¹ und eine Probendicke von d ≈ 1 μm auf die beobachteten Inkompensationen bei FTIR-ATR-Subtraktionsexperimenten in einem praktischen Fall (Polystyrol) beschreibt. Die angewandte Methode verwendet statt der Variation eines Parameters nach dem anderen ein experimentelles Design, bei dem alle Parameter gleichzeitig verändert werden. Zur Minimierung der auftretenden Inkompensationen ist es notwendig, alle Parameter der zu subtrahierenden Spektren konstant zu halten oder sehr kleine Schichtdicken zu verwenden (d ≈ 0.1 μm). Diese Erfordernisse werden bei der in-situ-Analyse von Fest-flüssig-Grenzflächen erfüllt.

Summary

A chemometric method is described for the determination of the relative importance of four variable experimental parameters (refractive index > angle of incidence > aperture ≫ time) for a given wavenumber v = 1600cm⁻¹ and a sample thickness d ≈ 1 μm to the observed incompensations at FTIR-ATR-absorbance subtract measurements in a practical case (polystyrene). The method is based on an experimental design using simultaneous variation of all parameters rather than a single-at-a-time-approach. To minimize incompensations (spurious bands) it was found necessary to keep all parameters constant for the spectra to be subtracted or to use extremely low layer thickness (d ≈ 0.1 μm), requirements which are met during in situ analysis experiments at solid-liquid interfaces.