溴化钾（KBr）是红外光谱法的标准选择，因为它在最常用的频率范围内对红外辐射是透明的。这种光学透明性，加上它能被压制成固体、玻璃状的药片的能力，使其成为容纳固体样品进行分析的理想、无干扰的基质。
红外光谱法中样品制备的核心原则是将待分析的材料放置好，同时样品载体本身不吸收红外光。KBr充当了这个“隐形窗口”，使光谱仪只能测量样品独特的吸收光谱，但其使用要求严格的无水条件。
红外透明性的原理
为什么样品载体必须是“隐形”的
红外光谱仪的工作原理是将一束红外光穿过样品，并测量哪些频率被吸收。
这种吸收模式为分子创建了一个独特的“光谱指纹”。如果容纳样品的材料也吸收红外光，其自身的指纹将与样品信号重叠并掩盖信号，使数据无效。
KBr的宽广光学窗口
碱金属卤化物盐，尤其是溴化钾（KBr）和氯化钠（NaCl），非常适合此角色。
它们具有简单的离子晶体结构，在典型的中红外区域（大约 4000 至 400 cm⁻¹）不吸收光。它们有效地创造了一个透明的“窗口”，使样品能够被清晰地观察到。
使用KBr压片法制备样品
创建稀释基质
对于固体样品，最常用的技术是KBr压片法。将极少量的固体样品与大量的、高纯度的、干燥的KBr粉末混合并研磨。
典型的比例约为1份样品对100份KBr。这确保了样品被稀释并均匀分散在基质中。
高压力的作用
然后将这种细粉末混合物放入压片模具中，并用液压机以极高的压力进行压缩。
压力使KBr粉末熔合在一起，形成一个薄的、固体的、半透明的圆盘。样品颗粒被困并悬浮在这个固体的KBr基质中。
该方法有效的原因
这个过程产生了一种易于处理并能安装在光谱仪光束路径中的固体样品。
稀释作用防止样品信号过强（过饱和），并且在透明的KBr中的均匀分散允许红外光穿过，从而获得清晰、高质量的测量。
理解关键的权衡
在水中高溶解度
KBr的主要缺点是其作为盐的特性：它在水中溶解度很高。
即使少量的环境湿气也会导致KBr药片或窗口变得浑浊或“起雾”，散射红外光束并降低光谱质量。与任何水性液体接触都会使药片完全溶解。
对无水条件的要求
由于这种高水溶性，样品、KBr粉末以及使用的任何溶剂都必须是无水（完全不含水）的，这一点至关重要。
未能保持干燥条件是使用KBr压片或盐片进行液体分析时结果不佳的最常见原因。
不同样品的替代方案
虽然KBr是干燥固体的标准选择，但在不同情况下会使用其他材料。
液体样品通常夹在由KBr、NaCl或有时是氟化钙（CaF₂）制成的平坦抛光板（或“池”）之间。这些板也极易受潮，必须小心处理。
为您的样品做出正确的选择
- 如果您的主要重点是分析干燥的固体粉末： 只要您保持严格的无水条件，KBr压片法就是一种提供出色结果的行业标准技术。
- 如果您的主要重点是分析非水性液体： 将液体夹在KBr或NaCl盐板之间是传统方法，但您必须确保您的样品和任何清洁溶剂是完全干燥的。
- 如果您的主要重点是分析含水样品： 您必须完全避免使用KBr，并选择不溶性的窗口材料，例如硒化锌（ZnSe）或氯化银（AgCl）。
最终，选择KBr是基于其在红外光谱中出色的光学清晰度——这是一个要求精心操作以管理其最大的单一弱点：湿气的选择。
摘要表：
| 特性 | 与红外光谱法的相关性 |
|---|---|
| 红外透明性 | 在 4000-400 cm⁻¹ 范围内透明；充当隐形窗口。 |
| 压片形成 | 可压制成固体、透明圆盘，便于样品处理。 |
| 样品稀释 | 典型的 1:100 样品与KBr比例可防止信号过饱和。 |
| 主要限制 | 在水中溶解度高；需要严格的无水条件。 |
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