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方案摘要：

溴化鉀（KBr）壓片法是紅外光譜（IR）分析中最常用的固體樣品制備技術。其原理是：堿金屬鹵化物（如KBr）在高壓下會產生塑性變形，鍵合在一起形成透明的薄片。由于KBr在中紅外區域（4000-400 cm?1）沒有吸收，因此可以將待測樣品均勻分散在KBr基質中，壓成透明的片劑進行透射紅外光譜測試。 本解決方案旨在提供標準化的操作流程、注意事項和常見問題處理方法，確保用戶能安全、高效地制備出可用于高質量紅外光譜分析的KBr片。

方案詳情：

溴化鉀壓片法用于紅外光譜分析的綜合解決方案

1. 引言與目的

溴化鉀（KBr）壓片法是紅外光譜（IR）分析中最常用的固體樣品制備技術。其原理是：堿金屬鹵化物（如KBr）在高壓下會產生塑性變形，鍵合在一起形成透明的薄片。由于KBr在中紅外區域（4000-400 cm⁻¹）沒有吸收，因此可以將待測樣品均勻分散在KBr基質中，壓成透明的片劑進行透射紅外光譜測試。

本解決方案旨在提供標準化的操作流程、注意事項和常見問題處理方法，確保用戶能安全、高效地制備出可用于高質量紅外光譜分析的KBr片。

2. 所需材料與設備

1. 紅外壓片機：包括壓模（模具）、壓桿和底座。壓模通常由硬質鋼材制成，包括頂模、底模和套圈。

2. 液壓泵：與壓片機連接，提供所需壓力（通常標定范圍為8-10噸）。

3. 真空泵：與壓片機連接，用于抽除壓片過程中的空氣和水分，避免片劑出現云霧狀。

4. 分析天平：精度至少為0.1 mg。

5. 瑪瑙研缽和研杵：用于研磨樣品和KBr。

6. 溴化鉀（KBr）：光譜純級，應干燥保存（通常置于干燥箱中，120℃烘干后使用）。

7. 待測樣品：干燥的固體粉末。

8. 無水乙醇 或 丙酮：用于清洗壓模。

9. 手套 和 口罩：防止手部污染樣品及吸入細小粉末。

3. 操作步驟

第一步：準備工作

1. 清潔壓模：用無水乙醇或丙酮浸泡過的棉簽徹底清潔壓模的各個部件（頂模、底模、套圈），確保無之前樣品的殘留，然后用擦鏡紙擦干。

2. 烘干：將KBr和樣品在適當溫度下（如120℃）烘干1-2小時，去除水分。取出后放入干燥器中冷卻備用。

3. 稱量：精確稱取1-2 mg的干燥樣品和100-200 mg的干燥KBr（保持樣品濃度在0.5% - 1% w/w）。濃度過高會導致吸收峰飽和，過低則信號太弱。

第二步：研磨與混合

1. 將稱量好的KBr和樣品倒入瑪瑙研缽中。

2. 快速、輕柔地研磨（切勿用力過猛，以免吸潮），直至混合物呈現均勻、細膩的粉末狀，且無肉眼可見的顆粒。整個過程應盡量迅速，以減少樣品從空氣中吸收水分。

第三步：裝料與預壓

1. 將干凈的壓模底模放入套圈中，底座朝下。

2. 將研磨好的混合物全部轉移至套圈中心的孔洞中，盡量鋪平。

3. 小心插入頂模，并輕輕旋轉幾下，使粉末分布更加均勻。

4. 將組裝好的壓模連接到液壓泵和真空泵上。

5. 開啟真空泵，抽真空約1-2分鐘，以除去粉末間隙中的空氣和殘留水分。

6. 施加較低的壓力（如2-3噸）進行預壓，保持30秒左右，然后緩慢釋放壓力。此步驟可使粉末初步成型，便于后續操作。

第四步：正式壓片

1. 保持真空，緩慢平穩地施加壓力至8-10噸（參考設備說明書推薦值）。

2. 保持此壓力1-3分鐘。

3. 緩慢、勻速地釋放壓力至零。

4. 關閉真空泵，小心地從壓片機上取下壓模。

第五步：取出與保存

1. 將壓模倒置，輕輕推出壓好的透明KBr片。

2. 用鑷子夾取片劑的邊緣，立即將其放入樣品架中，并進行紅外掃描。

3. 若不能立即測試，應將KBr片放入干燥器中短暫保存，但不宜久存，因它會逐漸吸潮變得不透明。

第六步：清洗
測試完成后，立即徹底清洗壓模的所有部件，防止KBr腐蝕鋼模或造成交叉污染。

4. 注意事項與最佳實踐

• 防潮是關鍵：水分是影響壓片質量的最大因素。會導致OH⁻吸收峰（~3450 cm⁻¹和~1640 cm⁻¹）過強，干擾樣品譜圖。所有操作應迅速，并在干燥環境下進行。

• 樣品濃度適中：理想的透光率應介于20%-80%之間。太薄信號弱，太厚光無法通過。

• 研磨粒度：樣品顆粒粒度必須小于紅外光的波長（2.5 μm），否則會發生Mie散射，導致基線傾斜和譜圖失真。研磨至2 μm以下最佳。

• 壓力控制：壓力過低，片子不透明；壓力過高，可能損壞模具或導致片子破裂。應平穩加壓和泄壓。

• 真空的重要性：抽真空可有效避免片子中出現氣泡或云霧狀，使其更透明。

5. 常見問題與解決方案（故障排除）

6. 結論

溴化鉀壓片法是一種高效、可靠的固體樣品紅外制樣方法。通過嚴格遵守本解決方案中的標準化流程，注重細節（尤其是防潮和清潔），并能夠有效進行故障排除，操作者可以 consistently（持續地）制備出高質量、可用于精確紅外光譜分析的KBr壓片，從而獲得清晰、準確的紅外譜圖。