对于红外（IR）光谱分析，除了溴化钾（KBr）之外，最常用的用于制备样品压片的是其他对红外辐射透明的盐。主要的替代品是氯化钠（NaCl）和氯化银（AgCl），每种都旨在克服KBr的特定局限性，例如其吸水性。
红外样品制备的核心挑战是找到一种在感兴趣的光谱区域内化学惰性且透明的材料。虽然KBr是标准选择，但其对湿气的敏感性通常需要替代品，例如用于水性样品的AgCl或用于成本敏感应用的NaCl。
为什么我们需要KBr的替代品
KBr是默认选择是有原因的：它通常有效且价格便宜。然而，它有关键的弱点，可能会损害光谱数据的质量。
水分问题（吸湿性）
KBr是吸湿性的，这意味着它很容易从空气和样品本身吸收水分。
水在红外光谱中具有非常强且宽的吸收带。这些吸收的水分很容易掩盖实际样品的峰，导致不准确或无法解释的结果。
潜在的化学反应性
作为一种碱金属卤化物盐，KBr可以与某些样品发生离子交换。这种反应改变了分析物的化学性质，这意味着您记录的光谱并非原始材料的光谱。
光谱范围的局限性
虽然KBr提供了宽广的透明窗口，但在远红外区域（通常低于400 cm⁻¹）它会变得不透明。如果您需要分析这些非常低频率的振动，KBr就不适用。
评估常见的替代品
最佳替代品完全取决于您的样品、环境和分析目标。
氯化钠（NaCl）
氯化钠通常被认为是KBr的直接替代品，它与KBr有许多共同的特性。它是一种碱金属卤化物，在压力下会塑化，形成透明的圆盘。
它非常经济高效，但它比KBr更具吸湿性。此外，其有用的光谱范围更有限，在大约600 cm⁻¹处截止。它仅在非常干燥的条件下进行中红外分析时才是一种可行的替代品。
氯化银（AgCl）
AgCl是一种根本不同的材料，解决了KBr和NaCl的主要问题。
其最重要的优点是它不吸湿。这使其成为分析含水样品或在没有手套箱的潮湿实验室环境中工作的理想选择。然而，AgCl价格显著更高，并且对光敏感，随着时间的推移可能会变暗。
理解权衡
选择样品制备材料是一个平衡行为。没有适用于所有情况的单一“最佳”选项。
成本与性能
KBr和NaCl价格便宜且广泛可用。像AgCl这样的特殊材料解决了关键问题（如水污染），但价格要高得多。
惰性与环境
最关键的因素是确保基质材料不与您的样品发生反应。如果KBr或NaCl具有反应性，您必须切换到更惰性但更昂贵的替代品。
光谱范围与可用性
您必须确保所选材料在您需要测量的频率范围内是透明的。NaCl的更高频率截止使其不适用于分析KBr可以捕获的某些振动。
为您的分析做出正确选择
根据实验的具体要求选择您的材料。
- 如果您的主要关注点是干燥固体的常规分析： KBr因其广泛的透明度和低成本而仍然是经济高效的行业标准。
- 如果您正在处理水溶液或在潮湿环境中工作： 氯化银（AgCl）是避免水污染光谱的最佳选择。
- 如果成本是主要驱动因素且您的样品异常干燥： 氯化钠（NaCl）可以作为KBr的一种可行但光谱范围更有限的替代品。
- 如果您怀疑样品与碱金属卤化物发生反应： 您必须使用像AgCl这样化学性质不同的材料，以确保分析的完整性。
最终，您的样品基质选择与光谱仪本身一样关键，对于获得清晰准确的光谱至关重要。
总结表：
| 替代品 | 主要优点 | 主要局限性 | 最佳应用场景 |
|---|---|---|---|
| 氯化钠（NaCl） | 成本低 | 高度吸湿，光谱范围有限（<600 cm⁻¹） | 异常干燥的样品，成本敏感的中红外分析 |
| 氯化银（AgCl） | 不吸湿，适用于水性样品 | 昂贵，对光敏感 | 潮湿环境，含水样品，反应性分析物 |
| 溴化钾（KBr） | 行业标准，广泛透明，成本低 | 吸湿，可能与样品反应 | 干燥固体的常规分析 |
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