Die Infrarotspektroskopie (IR) ist eine leistungsstarke Analysetechnik zur Untersuchung der Molekularstruktur verschiedener Materialien.
KBr, oder Kaliumbromid, spielt dabei eine entscheidende Rolle.
Es dient als Matrixmaterial für die Herstellung von Proben in Form von Pellets, die dann für die spektroskopische Analyse verwendet werden.
KBr wird für diesen Zweck ausgewählt, weil es im Infrarotbereich transparent ist und sich in Verbindung mit dem Probenmaterial zu einer klaren, druckgeformten Schicht zusammenfügen lässt.
Welche Rolle spielt KBr im IR? (5 Schlüsselpunkte erklärt)
1. Transparenz im Infrarotbereich
KBr ist ein Alkalihalogenid, das unter Druck plastisch wird und eine Folie bildet, die im Infrarotbereich transparent ist.
Diese Transparenz ist von entscheidender Bedeutung, da sie den Durchgang von Infrarotlicht durch die Probe ohne nennenswerte Absorption ermöglicht, so dass die spezifischen Absorptionsbanden der Probe nachgewiesen werden können.
2. Herstellung von KBr-Pellets
Bei der KBr-Pellet-Methode wird eine kleine Menge der Probe (in der Regel 0,1 bis 10 Gew.-%) mit KBr-Pulver vermischt, das dann unter hohem Druck zu einem Pellet gepresst wird.
Dieses Pellet wird zur Analyse in den Probenhalter des Infrarotspektrometers gegeben.
Da nur eine geringe Probenmenge benötigt wird (50 bis 100 ng), eignet sich diese Methode für die Analyse von Spurenmengen von Materialien.
3. Kontrolle der Weglänge
Einer der wichtigsten Vorteile der Verwendung von KBr-Pellets ist die Möglichkeit, die Weglänge des Infrarotlichts durch die Probe zu steuern.
Durch die Einstellung der Dicke des Pellets kann die Intensität des durchgelassenen Lichts optimiert werden, was für die Erzielung klarer und interpretierbarer Spektren entscheidend ist.
4. Handhabung von feuchtigkeitsempfindlichen Proben
KBr ist hygroskopisch, das heißt, es nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf.
Diese Eigenschaft kann die Qualität der Spektren beeinträchtigen, wenn sie nicht richtig gehandhabt wird.
Daher wird empfohlen, KBr-Pellets in einer kontrollierten Umgebung vorzubereiten, z. B. in einer Glovebox oder unter Verwendung einer Vakuumform, um die Feuchtigkeitsaufnahme zu minimieren.
5. Vergleich mit anderen Techniken
Im Vergleich zu neueren Techniken wie ATR (Attenuated Total Reflectance) bietet die KBr-Pellet-Methode den Vorteil einer variablen Schichtdicke, die für bestimmte Arten von Analysen entscheidend sein kann.
Sie erfordert jedoch eine sorgfältige Handhabung, um eine Verunreinigung durch Feuchtigkeit zu vermeiden und die Unversehrtheit der Probe zu gewährleisten.
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