FTIR 样品与 KBr 的标准比例是多少？掌握 1:100 的比例以完美制备压片

FTIR 分析中样品与溴化钾 (KBr) 的标准比例约为 1:100。 这意味着您的样品应占总混合物重量的大约 1%，其余 99% 为 KBr。这种高稀释度对于制备透明的压片至关重要，透明压片能让红外光穿过，从而获得清晰易懂的光谱。

1:100 的样品与 KBr 比例是一种经过仔细平衡的折衷方案。其目的是将样品分子均匀分散在红外透明基质中，防止信号过饱和，同时确保存在足够的分析物以获得清晰、强烈的谱图。

KBr 压片法的原理

了解使用这种特定制备方法的原因是掌握技术和对结果进行故障排除的关键。目标不仅仅是将样品放入光谱仪中，而是以产生准确数据的方式进行。

为什么选择溴化钾？

选择 KBr 是经过深思熟虑的。它是一种在宽频率范围内对红外辐射透明的盐。这意味着它本身不吸收光，也不会在您的光谱中引入干扰峰。它有效地充当了一个固体、惰性的“窗口”，通过它来分析您的样品。

稀释的目的

如果样品浓度过高，其最强的吸收峰将吸收该频率下的所有红外光。这种现象被称为全吸收，会导致峰值出现“平顶”现象。当峰值变平时，您会丢失所有定量信息并扭曲光谱带的真实形状。

1:100 的稀释将样品分子分散开来，确保即使在最强的吸收频率下，仍有一些光可以穿过到达检测器。

实现均匀混合

只有当样品在 KBr 中均匀分散时，该比例才有效。如果样品结块，您将获得低质量的光谱，出现基线倾斜和峰形失真。彻底研磨是减小颗粒尺寸并将组分混合成均匀粉末所必需的。

压片制备的实际步骤

遵循一致的程序对于制作高质量、可重复的压片至关重要。对于标准的 13 毫米（或 1/2 英寸）模具，该过程很简单。

计算质量

首先，确定压片的总质量。一个常见的目标是总混合物200-250 毫克。

使用 1:100 的比例，一个 200 毫克的压片需要2 毫克的样品和198 毫克的 KBr。使用精确的分析天平对于此步骤至关重要。

研磨过程

将称量的样品和 KBr 放入玛瑙研钵和研杵中。彻底研磨混合物几分钟。目标是获得像面粉一样细腻、均匀的粉末。此步骤可减小颗粒尺寸，以最大限度地减少光散射，并确保样品均匀分布。

施加压力

将研磨后的粉末转移到您的压片模具中。对于 13 毫米模具，一个典型的“经验法则是”使用液压机施加约 10 吨的载荷。这种巨大的压力会将 KBr 粉末烧结在一起，形成适合分析的固体、通常是半透明的圆盘。

常见陷阱和故障排除

即使比例正确，在压片制备过程中也可能出现一些问题。了解症状有助于您快速诊断问题。

症状：不透明或浑浊的压片

这通常是由湿气污染引起的。KBr 是高度吸湿的（它很容易吸收空气中的水分）。务必使用储存在干燥器或烘箱中的光谱级 KBr。研磨不充分也可能导致浑浊的外观。

症状：“平顶”峰

这是样品过多的典型迹象。检测器在该频率下完全饱和。唯一的解决方法是使用较低的样品浓度（例如 0.5% 或更低）重新制作压片。

症状：基线倾斜

基线倾斜通常是由大颗粒引起的散射光（称为克里斯琴森效应）。这表明样品研磨得不够细或不均匀。需要更彻底地研磨才能解决此问题。

症状：压片容易碎裂

易碎的压片通常意味着在压制阶段施加的压力不足。确保达到您的模具尺寸推荐的载荷。过粗的粉末也可能无法正确压实。

为您的分析做出正确的选择

虽然 1:100 是标准，但根据您的样品性质和分析目标，可能需要进行细微调整。

• 如果您的主要重点是常规定性分析： 从 1:100 的比例（例如，2 毫克样品对 198 毫克 KBr）作为您的可靠基线开始。
• 如果您观察到非常微弱的光谱信号： 您可以谨慎地将样品浓度增加到 2%，但要警惕最强谱带上出现峰值饱和的任何迹象。
• 如果您看到“平顶”或过强的峰： 您的样品浓度过高。立即将浓度降低回 1% 甚至更低（0.5%），以用于高吸收性材料。

掌握 KBr 压片技术在于在清晰、惰性的基质中实现样品均匀的微观分散。

摘要表：

方面	关键细节
标准比例	1 份样品与 100 份 KBr（按重量计）
典型样品质量	200 毫克总压片需要 2 毫克样品
典型 KBr 质量	200 毫克总压片需要 198 毫克 KBr
稀释目的	防止信号过饱和，以获得清晰、易于解释的光谱
推荐压力	13 毫米压片模具约 10 吨

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