Les plaques de KBr sont largement utilisées en spectroscopie FTIR pour plusieurs raisons importantes.
Elles sont transparentes à la lumière infrarouge. Cette caractéristique est cruciale car elle permet à la lumière de traverser l'échantillon sans absorption significative.
Les plaques KBr facilitent l'analyse de petites quantités d'échantillons. Cette méthode permet de mesurer avec précision les propriétés de l'échantillon sans en modifier la composition chimique ou la structure.
La nature non réactive et hygroscopique du KBr exige une manipulation et une préparation soigneuses pour garantir des résultats précis.
4 raisons essentielles pour lesquelles les plaques de KBr sont indispensables à l'IRTF
1. Transparence à la lumière infrarouge
Le KBr est choisi pour la spectroscopie FTIR parce qu'il est transparent à la lumière infrarouge. Cette propriété est cruciale car elle permet à la lumière de traverser l'échantillon sans absorption significative.
La transparence du KBr dans le domaine infrarouge garantit que la figure d'interférence créée par l'interféromètre est principalement influencée par les liaisons chimiques de l'échantillon et leurs vibrations, plutôt que par le KBr lui-même.
2. Dilution de l'échantillon et formation des pastilles
En IRTF, les échantillons sont souvent dilués dans du KBr pour créer une pastille, qui ne contient généralement que 1 % d'échantillon en poids. Cette dilution est nécessaire pour éviter que l'échantillon ne bloque le trajet de la lumière.
Le processus de création d'une pastille de KBr implique l'utilisation d'une presse hydraulique, qui compacte le mélange de KBr et d'échantillon en une forme dense adaptée à la spectroscopie. Cette méthode permet d'analyser de très petits volumes d'échantillons, parfois de l'ordre de 50 à 100 nanogrammes.
3. Mesure du bruit de fond et transformation de Kubelka-Munk
Avant de mesurer l'échantillon, une mesure de l'arrière-plan est effectuée à l'aide de poudre de KBr. Cette étape est essentielle pour établir une ligne de base pour le spectre infrarouge, qui peut ensuite être comparé au spectre de l'échantillon dilué.
Pour les mesures de réflectance diffuse, où la lumière est transmise de manière répétée à travers l'échantillon, la transformation de Kubelka-Munk est appliquée au spectre obtenu. Cette transformation ajuste le spectre pour mettre l'accent sur les bandes d'absorption faibles, ce qui le rend comparable aux spectres de transmission et facilite l'analyse quantitative.
4. Considérations relatives à la manipulation et à la préparation
Le KBr est hygroscopique, c'est-à-dire qu'il absorbe l'eau de l'air. Cette propriété peut introduire des erreurs dans les mesures FTIR si elle n'est pas gérée correctement. Par conséquent, le broyage et le pressage du KBr doivent idéalement être effectués dans un environnement contrôlé, tel qu'une boîte à gants, afin de minimiser l'absorption d'humidité.
La nature hygroscopique du KBr implique également qu'il doit être manipulé avec précaution, en particulier dans les environnements humides, afin d'éviter l'absorption d'humidité qui pourrait nuire à la précision de l'analyse FTIR.
En résumé, l'utilisation de plaques de KBr en spectroscopie IRTF est essentielle en raison de sa transparence à la lumière infrarouge, de sa capacité à former des pastilles avec de petites quantités d'échantillons et des ajustements nécessaires par le biais de mesures et de transformations de l'arrière-plan. Toutefois, une manipulation et une préparation soigneuses sont essentielles pour atténuer les effets de sa nature hygroscopique et garantir une analyse spectroscopique précise et fiable.
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