红外(IR)光谱所需的样品量取决于样品类型、所用技术(如透射、ATR 或反射)以及仪器的灵敏度。一般来说,对于透射红外光谱,几毫克的固体或液体薄膜就足够了。对于衰减全反射 (ATR),甚至更小的量 (微克)也可以进行分析。关键是要确保样品制备得当,避免出现散射或吸收问题。为获得准确的结果,应优化样品厚度或浓度,以提供清晰的光谱,而不会出现饱和或过多噪音。
要点说明:

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样品类型和制备:
- 固体:透射红外:通常将固体研磨成细粉,然后与 KBr 等透明介质混合成颗粒状。通常需要将 1-2 毫克样品与 100-200 毫克 KBr 混合。
- 液体:透射红外只需一层液体薄膜即可。将液滴置于两块盐板(如 NaCl 或 KBr)之间即可实现。所需量通常为几微升。
- 气体:气体由于浓度低,需要较长的路径长度。需要使用特殊的气体样品池,样品量取决于样品池的设计。
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特定技术要求:
- 传输 IR:这种方法要求样品足够薄,以便红外光通过。过厚的样品会导致饱和,而过薄的样品可能无法提供足够的信号。
- ATR(衰减总反射率):ATR 只需极少的样品制备,即可分析极少量(微克)的固体或液体样品。将样品压在晶体(如金刚石或 ZnSe)上,红外光在晶体表面与样品相互作用。
- 漫反射:该技术用于粉末或粗糙表面。样品与非吸收材料(如 KBr)混合后,在漫反射附件中进行分析。所需用量与透射红外相似。
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仪器灵敏度和检测限:
- 现代红外光谱仪灵敏度高,可分析极少量的样品。不过,检测限取决于仪器的信噪比和样品的吸收特性。
- 对于痕量分析,可以使用显微ATR 或傅立叶变换红外显微镜等技术来分析小至几微米大小的样品。
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优化以获得准确结果:
- 样品厚度:对于透射红外线,最佳厚度通常在 0.1 至 1 毫米之间。这可确保红外光被充分吸收,而不会导致饱和。
- 浓度:对于溶液,应调整浓度以提供清晰的光谱。浓度过高会导致峰值变宽,而浓度过低则可能导致信号变弱。
- 背景校正:正确的背景测量至关重要。对于 ATR,使用干净的晶体表面作为背景,而对于透射,则使用空电池或 KBr 小球作为背景。
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实际注意事项:
- 样本均匀性:确保样品均匀,以避免光谱变化。对于固体样品,必须用 KBr 充分研磨和混合。
- 避免污染:小心处理样品,避免污染,以免干扰红外光谱。
- 仪器校准:定期校准红外光谱仪,以确保结果的准确性和可重复性。
总之,红外光谱分析所需的样品量因样品类型、技术和仪器而异。正确的样品制备和优化是获得高质量红外光谱的关键。
汇总表:
样本类型 | 技术 | 所需数量 | 制备提示 |
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固体 | 透射红外 | 1-2 毫克与 100-200 毫克 KBr 混合 | 磨成细粉,与 KBr 混合,制成颗粒。 |
液体 | 透射红外 | 几微升 | 在两块盐板(如 NaCl 或 KBr)之间滴一滴。 |
气体 | 传输红外线 | 取决于气室设计 | 使用路径长度更长的专用气体池。 |
固体/液体 | ATR | 微克 | 将样品压在晶体上(如金刚石或硒化锌)。 |
粉末 | 漫反射 | 与透射红外相似 | 与非吸收材料(如 KBr)混合,在漫反射附件中进行分析。 |
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