实验室液压机是连接生粉末样品和可解释光谱数据的关键桥梁。其主要功能是对样品与溴化钾（KBr）的混合物施加巨大而均匀的力，将其压制成称为压片的固体透明圆片。
核心要点 液压机不仅仅是压实材料；它会诱导KBr载体的塑性流动，将样品包裹在透明基质中。这消除了光散射和内部空隙，确保红外光束能够完全穿透样品，从而产生高分辨率、低噪声的光谱数据。
压片形成机制
创建固体光学介质
该压机允许您将微量样品（如药物或矿物质）与大量KBr粉末混合。
压缩后，机器会创建一个半透明或透明的压片。这会将松散、易散射的粉末转化为适合透射光谱的固体光学元件。
高压的作用
此过程需要巨大的力，通常在5吨至15吨（或约110 kN）之间。
在此特定压力下，KBr盐晶体经历塑性流动。它们熔合在一起，将样品颗粒物理地嵌入透明的盐晶格中。
实现均匀性
使用带有精密模具的压机可确保所得压片在厚度和密度上均匀。
这种结构一致性对于创建坚固的压片至关重要，该压片可以安装在光谱仪中而不会碎裂。
为什么压缩对于FTIR是必不可少的
消除光散射
松散的粉末会将红外光向各个方向散射，阻止其到达检测器。
通过将混合物压缩成致密、无空隙的压片，压机最大限度地减少了光散射。这确保了光路保持直接和聚焦。
减少内部空隙
样品内的气穴会干扰红外光束并引起光谱伪影。
高压成型可有效减少内部空隙。这会创建一个连续的介质，从而能够准确表征振动信息。
对光谱数据的影响
确保光束穿透
压机的最终目标是使样品足够透明，以便红外光束能够穿过。
有效穿透使光谱仪能够检测活性成分与赋形剂之间的化学相互作用，或表征O-H伸缩和C-F键等官能团。
提高信号质量
正确压制的压片可产生具有稳定基线和清晰特征峰的光谱。
通过消除由散射引起的噪声，压机能够检测高分辨率吸收光谱，这对于评估制剂稳定性或分析分子相互作用至关重要。
理解权衡
压力不一致的风险
虽然高压是必需的，但必须加以控制。
如果压力太低，KBr将不会发生塑性流动，导致压片不透明，散射光线并破坏分析。
密度和可重复性
压机使用不一致可能导致压片密度变化。
正如在材料表征背景下所强调的，结构一致性是消除测量误差的关键。过密或过疏的压片可能会改变光谱带的表观强度，影响可重复性。
为您的目标做出正确选择
为了最大限度地提高FTIR分析的有效性，请根据您的具体目标应用压机功能：
- 如果您的主要重点是药物制剂：确保足够的压力（约5吨）以验证透明度，从而检测API与赋形剂之间的细微相互作用。
- 如果您的主要重点是矿物或地质聚合物分析：您可能需要更高的压力（最高15吨）来消除硬质材料中的空隙，并为复杂的振动光谱获得稳定的基线。
通过标准化压缩的压力和持续时间，您可以将物理样品制备步骤转化为光谱准确性的保证。
总结表：
| 特征 | 在FTIR样品制备中的功能 | 对分析的好处 |
|---|---|---|
| 施压 | 诱导KBr载体的塑性流动 | 创建固体、透明的光学基质 |
| 消除空隙 | 去除气穴和内部间隙 | 防止光谱伪影和光束中断 |
| 均匀压缩 | 确保压片厚度一致 | 稳定基线并确保可重复性 |
| 光路控制 | 最大限度地减少光散射 | 最大限度地提高光束穿透率以获得清晰的信号峰 |
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参考文献
- SS Prasanna Kumar Ponnaganti, Srinivas Lankalapalli. Preparation and Characterization of Eudragit L100/S100 Coated Multiple Mini Tablets of Zafirlukast in Capsule for Chronotherapy. DOI: 10.53365/nrfhh/204976
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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