与 Atr 相比，使用 Kbr 颗粒进行傅立叶变换红外分析有哪些优势？实现卓越的灵敏度和准确性

几十年来 与衰减全反射 (ATR) 等现代方法相比，KBr 图谱具有明显的优势。使用 KBr 图谱的主要优势在于其在检测痕量成分方面具有更高的灵敏度，能够生成高质量的经典透射光谱，是库匹配的理想选择，并且具有广泛的通用性，可用于分析各种固体样品。

虽然 ATR 具有无与伦比的速度和便利性，但当分析目标需要最高灵敏度、定量准确性或生成传统透射光谱以便与历史数据或参考库进行比较时，KBr 样品颗粒法仍然是最佳选择。

KBr 玻片分析法的核心优势

KBr 小球技术是一种透射法。其目的是将少量固体样品均匀分散在红外透明盐基质（溴化钾或 KBr）中，然后将其压制成透明的薄片。

痕量分析的高灵敏度

KBr 方法可在颗粒内制备非常薄且分布均匀的样品。这意味着与 ATR 晶体的浅穿透深度相比，红外光束通过样品的有效路径长度更长，因此 KBr 小球非常适合检测痕量或低浓度成分。

高质量的经典透射光谱

这种技术能产生真正的透射光谱，是许多应用的黄金标准。与 ATR 相比，这种光谱通常具有更好的信噪比和更平坦的基线，而 ATR 有时会因折射率依赖性而产生光谱伪影。

定量工作和库匹配的理想选择

由于 KBr 颗粒可按精确的浓度和厚度制备，因此更符合比尔-朗伯定律。这使得该方法非常适合定量分析。此外，绝大多数历史和商业傅立叶变换红外光谱库都是利用透射数据建立的，这使得 KBr 图谱法成为确定化合物鉴定的理想方法。

适用于多种固体的多功能性

KBr 技术对包括药品、聚合物和无机化合物在内的各种固体样品都非常有效。对于容易磨成细粉的脆性材料，它尤其有用。

原理：KBr 颗粒为何有效

了解了制备过程，就知道为什么这种方法能获得如此高质量的数据。整个过程旨在最大限度地减少干扰，最大限度地提高红外光束与样品之间的相互作用。

创建光学透明窗口

之所以使用 KBr，是因为它在中红外区域对红外辐射是透明的，而且其折射率在压制时可将光散射降至最低。压制的颗粒基本上就像一个固体（"窗口"），将精细分散的样品固定在红外光束的路径上。

均匀分散的关键作用

样品必须与特定低浓度（通常为 0.2% 至 1%）的 KBr 粉末混合。然后将混合物粉碎，以减小颗粒大小。这样可以确保样品分布均匀，并防止大颗粒散射红外光而导致光谱失真。

压力和真空的影响

压粒机对 KBr/样品混合物施加巨大的压力（约 8 吨）。这种高压将 KBr 粉末熔化成半透明的玻璃状圆片。在压制过程中使用真空也很关键，因为真空可以去除残留的空气，最重要的是，可以去除吸附的水分，否则会在光谱中产生较大的干扰水峰。

了解权衡：KBr 与 ATR

KBr 小球的优势主要体现在工作流程和样品处理方面。因此，ATR 往往成为更实用的选择。

制备负担

KBr 颗粒法是一种劳动密集型方法。它需要称重、研磨、混合、压制和小心处理。相比之下，ATR 分析通常只需将样品放在晶体上，然后进行扫描即可，因此速度要快得多。

水分问题

KBr 具有很强的吸湿性，这意味着它很容易从大气中吸收水分。这是该技术的主要问题所在。干燥不当的 KBr 或暴露在潮湿的空气中会产生大而宽的水吸收带（约 3400 cm-¹ 和 1640 cm-¹），从而掩盖关键的样品峰。

样品改变的可能性

用于形成颗粒的高压有时会导致晶体材料发生多晶型变化。这意味着样品的晶体结构会在制备过程中发生变化，导致光谱不能代表原始材料。

再现性需要技巧

虽然高质量的压片机能提高一致性，但要实现 KBr 颗粒的完美重现性却很有挑战性。样品与 KBr 的比例、研磨效果或颗粒厚度的微小变化都会导致测量之间的峰强度发生变化。ATR 从本质上来说，能提供更一致的样品接触。

根据目标做出正确选择

选择正确的样品制备方法完全取决于您的分析目标。两种技术都不是万能的，它们都是为不同任务而设计的工具。

如果您的主要任务是定量分析或建立参考文献库，则应选择 KBr 图谱： 选择 KBr 颗粒，因为它们符合比尔-朗伯定律，并具有经典的光谱质量。
如果您主要关注的是高通量筛选或快速质量控制： ATR 因其速度快、样品制备量少而成为无可争议的赢家。
如果您的主要重点是检测痕量成分或杂质： KBr 颗粒法的灵敏度使其具有明显的优势。
如果您的主要重点是分析液体、糊状物或非常坚硬/不规则的固体： ATR 的用途要广泛得多，而且与 KBr 所需的研磨不同，它是非破坏性的。

最终，了解了这些方法之间的根本区别，您就能选择最符合您对灵敏度、速度和数据质量要求的工具。

汇总表：

优势	描述
灵敏度高	与 ATR 相比，可检测红外路径长度更长的痕量成分。
定量准确性	符合比尔-朗伯定律，可精确测量浓度。
库匹配	生成与历史数据兼容的经典透射光谱。
多功能性	适用于各种固体样品，如药品和聚合物。

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