FTIR tại chỗ đã trở thành một trong những công cụ công nghệ phân tích quy trình (PAT) mạnh mẽ nhất cho giám sát phản ứng thời gian thực, hiểu biết cơ chế, tối ưu hóa quy trình và kiểm soát quy trình tự động. Khác với lấy mẫu và phân tích ngoại tuyến, vốn chỉ cung cấp những ảnh chụp rời rạc của phản ứng tại các thời điểm định trước, FTIR tại chỗ liên tục thu nhận dữ liệu phổ khi hóa học diễn biến. Cách tiếp cận theo thời gian này cho phép quan sát trực tiếp sự tiêu thụ tác chất, hình thành trung gian, sự phát triển của sản phẩm, động học phản ứng, các giai đoạn cảm ứng và các loài thoáng qua vốn thường khó hoặc không thể phát hiện bằng các phương pháp phân tích truyền thống.
Các hệ thống FTIR thời gian thực, như ReactIR, giám sát hóa học trực tiếp bên trong các lò phản ứng mẻ bằng đầu dò ATR sợi quang được đưa vào hoặc trong các hệ thống dòng liên tục thông qua tế bào dòng inline. Các cảm biến dựa trên ATR được thiết kế để hoạt động trong dải điều kiện phản ứng rộng, bao gồm dải nhiệt độ, áp suất và pH rộng, và có thể chịu được dung môi cùng tác chất mạnh. Do đó, FTIR tại chỗ được ứng dụng rộng rãi cho các phản ứng xúc tác, quá trình trùng hợp, các quá trình sự kết tinh, các nghiên cứu tối ưu hóa phản ứng và các quy trình sản xuất liên tục.
Việc thu nhận liên tục phổ hồng ngoại trung cung cấp nhiều thông tin động học và cơ chế, hỗ trợ phát triển phản ứng và mở rộng cân. Các thí nghiệm giàu dữ liệu (DRE) được tạo ra thông qua đo FTIR thời gian thực giúp đẩy nhanh các nghiên cứu thiết kế quy trình thực nghiệm (DoE), mô hình hóa động học và phân tích thống kê bằng cách giảm sự phụ thuộc vào việc lấy mẫu ngoại tuyến và chuẩn bị mẫu tốn thời gian. Thay vì tiến hành nhiều thí nghiệm để hiểu các phụ thuộc của phản ứng, một tập hợp nhỏ các nghiên cứu được thiết kế tốt thường có thể cung cấp thông tin cần thiết để xác định các yếu tố chi phối phản ứng, xác định các tham số động học và thiết lập các thông số quy trình tới hạn (CPPs).
Các phương pháp hóa trắc học nâng cao còn có thể phân tách các dải phổ chồng lấn, trích xuất các hồ sơ nồng độ thành phần và tạo ra các mô hình đa biến vững chắc phù hợp cho sản xuất mẻ, bán mẻ và liên tục. Khi tích hợp với các lò phản ứng tự động hoặc nền tảng dòng chảy, FTIR hoạt động như một cảm biến quy trình trực tiếp, cho phép kiểm soát quy trình thích ứng, mô hình dự đoán, tinh chỉnh công thức và vận hành tự chủ vòng kín. Bằng cách biến các phản ứng thành nguồn dữ liệu động học và cơ chế liên tục, FTIR tại chỗ cho phép phát triển quy trình hiệu quả hơn, dựa trên dữ liệu và đẩy nhanh các quy trình tối ưu hóa.
