石蜡油研磨法
石蜡油 ( Mineral oil 或Nujol ) 研 磨法可以非常有效地避免溴化钾压片 法存在的两个致命缺点，即不会发生 离子交换，又不会吸附空气中的水汽。 使用石蜡油研磨法还有另外两个优点： （1）制样速度快；（2）样品和石蜡 油一起研磨时，石蜡油在样品表面形 成薄膜，保护样品使之与空气隔绝。
第二个缺点
用KBr压片法，在3400和1640cm-1 左右会出现水的吸收峰。这是由于 溴化钾研磨时，吸附空气中的水蒸 气造成的。 研磨之前无论溴化钾 烘得多么干，也会出现这种现象。
150mg左右纯KBr研 磨压片得到的光谱
如果无机物样品不含结晶 水，用溴化钾压片法，在 3400和1640cm-1左右也会 出现水的吸收峰。
溴化钾和氯化钾压片法对二甲基金刚烷胺盐酸盐（C12H21N.HCl）光 谱的影响 （A）溴化钾压片法测得的光谱；（B）氯化钾压片法测得的光谱； （C）显微红外光谱法测得的光谱
糊状法
糊状法是在玛瑙研钵中将待测样品 和糊剂一起研磨，将样品微细颗粒 均匀地分散在糊剂中测定光谱。最 常用的糊剂有石蜡油（液体石蜡） 和氟油。用石蜡油或氟油与样品一 起研磨的方法又叫做石蜡油研磨法 或氟油研磨法。
样品吸附水对光谱的影响
真空干燥前，溴化钾压片
真空干燥后，显微红外
用KBr压片法如何 从光谱中消除因KBr吸 附水产生的两个吸收峰？
减弱水吸收峰的方法
• 样品和溴化钾研磨后，将研磨好的粉末在红 外灯下烘烤半个小时以上，再进行压片。在 施加压力之前最好先抽真空。压好的片应尽 快测试光谱。这样做只能部分地而不能彻底 消除光谱中水的吸收峰。 • 背景扣除法：用KBr粉末研磨压片作为背景。
用纯溴化钾锭片作背景测得的样品光谱
氯化钾压片法
溴化钾作为稀释剂对绝大多数化合 物是适用的，但是对于分子式中含 有 HCl的化合物，溴化钾作为稀释 剂就不适用了。因为 KBr和样品分 子中的 HCl会发生阴离子交换，使 测得的谱带发生很大的变化。对于 分子式中含有HCl的化合物应该采 用氯化钾压片法。
碳酸钠有0，1，7，10个结晶水之分
显微 Na2CO3.10H2O KBr Na2CO3 显微 Na2CO3
光谱中出现水的吸收峰可能有三个 原因： （1） 样品吸附空气中的水，称为 吸附水； （2）溴化钾和样品一起研磨时，溴 化钾吸附空气中的水； （3）样品本身含有结晶水。
对于吸附水，可用低温烘干 的方法，例如，将样品放入40℃ 烘箱中过夜；也可以用真空干燥 的方法。但这两种方法都有可能 使样品中的结晶水脱掉。
固定厚度液池分解示意图 1.底板；2.面板；3、4.垫片；5.无孔晶片；6.有孔晶片； 7.汞齐化铅垫片；8.样品进出孔
• 固定厚度液池是指液池中两块窗片 之间的厚度是固定不变的。窗片材 料通常选用能透可见光的溴化钾， 氯化钠和氟化钡晶片。 • 用滴管将液体从进口滴进液池。将 液体出口位置抬高，流动性好的液 体能自动充满液池，流动性差一些 的液体则需要洗耳球的帮助，才能 将液体充满整个液池。
• 使用可拆式液池测试时，液膜的实 际厚度不等于垫片的厚度。液膜的 实际厚度可以采用干涉法测定。 • 使用可拆式液池进行红外定量分析 时，每次加入液体之前先要测定液 池厚度，对所测得的各个光谱进行 归一化处理。
可拆式氟化钡晶片空液池测得的干涉条纹
液池厚度的计算
从干涉条纹图中某一波数范围（ν1和ν2之间） 干涉波的数目n，就可以计算出空液池的厚度L(单 位为厘米)： n 1 L = — (—————) 2 ν1 - ν2
要避免用KBr压片法做氯化物。 除了和KBr可能发生阳离子交换外， KBr压片法由于压力很大，样品的 晶型也可能会改变。用KBr压片法 得到的无机化合物的红外光谱，在 解析时要格外小心。
位移12cm-1
KBr压片法使硫酸根 的反对称伸缩振动 向低频位移12cm-1
变形
显微红外法 溴化钾压片法
氨基乙酸
• 对于某些含强极性基团的样品，如含羰基化 合物，尤其是脂肪酸类化合物，含氰根化合 物，碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硅 酸盐等，这类样品用量只需0.5毫克左右，因 为这些样品都有非常强的吸收峰。 • 溴化钾粉末容易吸附空气中的水汽，溴化钾 粉末在使用之前应经120℃烘干，置于干燥器 中备用，或将溴化钾粉末长期保存在40℃烘 箱中。
石蜡油 ( Mineral oil 或Nujol )的光谱
石蜡油研磨的好处是： （1）不会使谱带变形 （2）不会使峰位发生位移
对于非极性基团的振动 频率，峰位不会发生位 移；对于极性基团，如 C=O的伸缩振动，峰 -1. 位会位移几个cm
柠檬苦素
柠檬苦素
石 蜡 油
显
微
无水Na2SO4光谱
石蜡油研磨法存在两个缺点： （1）石蜡油是饱和碳氢化合物，是 混合物，C 原子的个数较少，最多 十几个。由于是碳氢混合物，在样 品光谱中会出现碳氢吸收峰，在 3000－2850，1460，1375， 720cm-1区间的碳氢吸收峰会干扰样 品的吸收峰；（2）样品用量较溴化 钾压片法用量多，至少需要几毫克 样品。
石蜡油研磨
显微
制样方法
将几毫克样品放在玛瑙研钵中， 滴加半滴石蜡油研磨。石蜡油加 得越少越好。研磨好后，用硬塑 料片将样品刮下，涂在两片溴化 钾晶片之间，不要加垫片。
氟油研磨法
氟油（Fluorolube）研磨法的优 点和石蜡油研磨法基本相同，制样 方法也一样。所不同的是，氟油研 磨法得到的光谱只能观测1300cm-1 以上的光谱区间，在1300cm-1以下 会出现非常强的C－F吸收峰。所谓 氟油，就是全氟代石蜡油，石蜡油 中的 H 全部被 F 所取代。
氟油（Fluorolube）的光谱
在4000 - 1300cm-1之间没有吸收谱带。 在中红外区氟油和石蜡油是互补的。
糊状法制备红外样品采用石蜡油 和氟油可以得到互补。氟油在 1300cm-1以上没有吸收谱带，而 -1以下没有吸收 石蜡油在1300cm -1出现一个弱 谱带（除了在720cm 的吸收峰以外）。石蜡油研磨法 和氟油研磨法相比，石蜡油研磨 法在中红外应用的更多些。
固体样品的制备和测试
固体样品以各种不同的形态存在，有粉末 样品，有粒状、块状样品，也有薄膜，板 材样品。有硬度小的样品，也有硬度大的 样品。有很脆的样品，也有非常坚韧的样 品。因此，应该根据固体样品的形态和测 试目的选用不同的制样方法和测试方法。 固体的常规透射光谱制样方法分为：压片 法，糊状法和薄膜法。
• 样品和溴化钾混合物要求研磨到颗粒尺寸小于2.5 微米以下。颗粒尺寸如果在2.5-25微米之间，就 会引起中红外光散射。光散射使光谱基线倾斜。 光的散射与光的波长有关。当颗粒大于光的波长 时，光线照射到颗粒上才会发生散射。 • 用不锈钢小扁铲将研磨好的样品和溴化钾混合物 全部转移到压片模具中，并用小扁铲将混合物铺 平。这一步骤非常重要，如果混合物没有铺平， 压出来的锭片会出现局部透明。 • 混合物装好后，用手指的力量一面旋转压片模具 的压杆，一方面稍加向下的压力使混合物更加平 整。
•
• 滴在载波片上制得的薄膜必须剥离才能测 定。因为载波片在2500cm-1以下不透红外 光。滴在铝箔上制得的薄膜如果剥离不下 来，可以用40℃，3摩尔/升的NaOH溶液将 铝箔溶解掉，薄膜就漂在液面上。取出晾 干既可用于测试。 • 溶液滴在溴化钾晶片上制得的薄膜可以直 接测定。如果测得的样品光谱吸光度太低， 可以往溴化钾晶片上继续滴加溶液；如果 吸光度太高，可以往溴化钾晶片上滴加溶 剂溶解掉部分样品。
红外光谱样品制备 和测试技术
对于任何样品，只要样品的量足够多，都 可以得到一张红外光谱。红外光谱可以测 定有机物，无机物，聚合物，配位化合物。 也可以测定复合材料，木材，粮食，饰物， 土壤，岩石，各种矿物，包裹体等等。对 于不同的样品要采用不同的红外制样技术。 对于同一样品，也可以采用不同的制样技 术。要得到一张高质量的光谱图，制样技 术或制样技巧是非常重要的。不同操作者 制备相同的样品，测试得到的光谱可能会 差别非常大。
热压制膜法
• 热压制膜法可以将较厚的聚合物薄膜 热压成更薄的薄膜，也可以从粒状、 块状或板材聚合物上取下少许样品热 压成薄膜。 • 购买的薄膜制样器（Film Maker）可 以将少许聚合物热压成15，25，50， 100，250，500微米厚的薄膜，薄膜直 径为20毫米。
薄膜制样器的热压模具示意图
压片法
压片法是一种传统的红外光谱 制样方法，是一种简便易行的 方法，现在仍然是红外光谱实 验室常用的制样方法。稀释剂 有溴化钾和氯化钾。溴化钾和 氯化钾都是卤化物，所以又称 为卤化物压片法。通常使用溴 化钾作为样品的稀释剂。
溴化钾压片法
1mg 左右样品和150mg左右 KBr 研磨，施加 8 吨左右的压力，压成透明或半透明的薄片。 为了确保一次压片测试成功，粉末样品最好 使用天平称量。质量为1毫克的粉末样品， 如果不用天平称量，很难估计准确。因为非 结晶状粉末样品很轻，而结晶粒状样品却很 重。光谱的最强吸收峰吸光度在0.5-1.4之 间比较合适。溴化钾粉末用量不需要称量， 大约二烷
如果有机物样品不含 结晶水，用溴化钾压 片法，在3400和 1640cm-1左右也会出 现水的吸收峰。
无机和配位化合物分子中 通常都含结晶水或羟基，结晶 水或羟基的吸收峰会与溴化钾 吸附空气中的水吸收峰重叠在 一起。当空气的湿度较大时， 就很难判断是否含有结晶水或 羟基。
采用溴化钾压片法制样 存在两个致命的缺点
第一个缺点
• 无机和配位化合物通常都含有离子，样品和溴化 钾研磨，尤其是施加压力，会发生离子交换，使 样品的谱带发生位移和变形。严重时会向低频位 移十几个波数。 • 有机物采用溴化钾压片法制样时，在研磨和压力 的作用下，溴化钾与有机物中的极性基团也会发 生相互作用，使红外光谱谱带发生位移和变形。 但与无机物相比，这种位移要小得多，通常只向 低频位移几个波数。