要制备用于光谱分析的 KBr 压片,您必须将约 0.1% 至 1.0% 的固体样品与 200 至 250 毫克的细粉末状溴化钾 (KBr) 充分混合。将此混合物精细研磨,装入 13 毫米的压片模具中,并在真空下以约 8 吨的压力进行压缩,以制成透明的圆盘。
核心目标:目标不仅仅是压实粉末,而是将 KBr 熔融成玻璃状、透明的介质。压制过程中达到真空至关重要;否则,残留的空气和水分将导致压片变脆、浑浊,散射光线并影响您的数据。
准备阶段
建立正确的比例
对于标准的13 毫米直径压片,请使用200 至 250 毫克细粉末状 KBr。添加少量样品材料,通常在总重量的0.1% 至 1.0%之间(约 1 毫克)。
研磨和混合
使用研钵和研杵或研磨机彻底混合样品和 KBr。必须将混合物研磨至非常细的颗粒尺寸,理想情况下小于75 µm,以确保均匀性。
水分控制
KBr 具有吸湿性,会迅速吸收空气中的水分。确保混合过程快速,如果可能,在干燥环境中进行,以防止混合物在压制前吸收大量水分。
压制程序
装载模具
将研磨后的混合物转移到压片模具中。确保粉末均匀分布在模具表面,以防止压缩过程中应力不均。
施加真空
将模具连接到能够达到数毫米汞柱的真空泵。在达到完全压力之前运行真空数分钟,以对混合物进行脱气,有效去除残留的空气和水分。
压缩混合物
对模具施加约 8 吨的力。在继续抽真空的同时,保持此压力数分钟。这种力和真空的结合将粉末熔融成坚固、透明的窗口。
后处理和操作
取出压片
释放压力并从模具套筒中取出压砧。在许多装置中,KBr 压片被设计成保留在金属套筒内以便安全操作。
安装用于分析
将装有压片的套筒放入样品架中,例如V 形架。此组件适合光谱仪的标准载玻片,用于分析。
清洁和处置
获得光谱后,可以将压片弹出并保存以备将来参考。或者,由于 KBr 是水溶性的,可以将压片简单地用水冲洗出套筒。
应避免的常见陷阱
“浑浊压片”问题
如果您的压片看起来不透明或呈白色而不是透明,通常是由于真空不足或水分过多。基质中残留的气穴会散射光线,提高光谱的基线。
颗粒尺寸不当
如果样品研磨得不够细(仍大于 75 µm),光束会散射在较大的颗粒上。这会导致 Christiansen 效应,导致所得光谱中的谱带形状失真。
过饱和
添加超过 1.0% 的样品并不能提高信号;它通常会导致强谱带“触底”(完全吸收)。KBr 光谱需要非常稀的路径长度。
根据您的目标做出正确的选择
为确保您的数据可靠,请根据您的具体分析要求调整方法:
- 如果您的主要重点是常规鉴定:严格遵守8 吨负载和 1% 的样品浓度,以确保获得坚固、易于操作的压片。
- 如果您的主要重点是高灵敏度定量分析:优先考虑真空步骤,确保其运行时间更长,以去除所有空气痕迹,提供尽可能清晰的背景。
完美的 KBr 压片应该看起来像一块透明玻璃;如果您无法透过它读取文字,则可能需要重新压制。
摘要表:
| 参数 | 推荐值 | 目的 |
|---|---|---|
| 样品浓度 | 0.1% - 1.0% | 防止谱带饱和 |
| KBr 粉末量 | 200 - 250 毫克 | 13 毫米压片的标准 |
| 颗粒尺寸 | < 75 µm | 防止光散射 |
| 压缩力 | ~8 吨 | 将粉末熔融成固体 |
| 真空压力 | 数毫米汞柱 | 去除空气和水分 |
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