KbrとAtrの違いは何ですか？赤外分光法テクニックガイド

KBr (臭化カリウム) と ATR (減衰全反射率) は、サンプル分析の赤外 (IR) 分光法で使用される 2 つの異なる技術です。 KBr は、透過率分析のためにサンプルを臭化カリウムと混合し、ペレットに圧縮する伝統的な方法です。一方、ATR は、最小限のサンプル前処理を必要とする最新の技術で、サンプルを高屈折率結晶に直接接触させて IR スペクトルを測定します。主な違いは、サンプル前処理、測定原理、各方法が適するサンプルの種類にあります。 KBr は微粉末に粉砕できる固体サンプルに最適ですが、ATR は汎用性が高く、大がかりな前処理をせずに固体、液体、さらには半固体を処理できます。

重要なポイントの説明:

サンプルの準備:
- KBr: サンプルを微粉末に粉砕し、臭化カリウムと混合する必要があります。次に、混合物を油圧プレスを使用して透明なペレットに圧縮します。このプロセスには時間がかかる場合があり、汚染を避けるために慎重な取り扱いが必要です。
- ATR: 最小限のサンプル前処理が必要です。サンプルは、通常、ダイヤモンドやセレン化亜鉛などの材料で作られた ATR 結晶に直接接触するように配置するだけです。これにより、ATR は迅速な分析にさらに便利になります。
測定原理:
- KBr: 透過分光法を利用し、IR 光がサンプルを含む KBr ペレットを通過します。結果として得られるスペクトルは、サンプルによる IR 放射の吸収に基づいています。
- ATR ：全反射減衰の原理に基づく。 IR 光は、内部全反射を引き起こす角度で ATR 結晶に照射されます。エバネッセント波は結晶表面でサンプルと相互作用し、IR スペクトルを生成します。
サンプルの種類:
- KBr ：微粉末に粉砕できる固体サンプルに最適です。均質化が難しい液体やサンプルに対しては効果が低くなります。
- ATR ：汎用性が高く、固体、液体、半固体の分析が可能です。これは、調製が難しいサンプルや圧力に敏感なサンプルに特に役立ちます。
感度と検出限界:
- KBr: 一般に、透過法により薄膜や少量のサンプルに対してより高い感度が得られます。ただし、ATR と比較してより多くのサンプル量が必要になる場合があります。
- ATR: 非常に薄いフィルムの場合は感度が若干劣りますが、ATR は表面分析に非常に効果的で、結晶と直接接触するため少量のサンプルを検出できます。
使いやすさとスピード:
- KBr: ペレットの準備が必要なため、より労力と時間がかかります。また、汚染を避けるために慎重な取り扱いが必要です。
- ATR: ペレットの準備が不要になるため、より速く、より使いやすくなります。そのため、日常的な分析や高スループット環境に最適です。
コストとメンテナンス:
- KBr ：設備の初期コストは低くなりますが、臭化カリウムの購入や油圧プレスのメンテナンスなどの継続的なコストがかかります。
- ATR: ATR クリスタルと付属品のコストにより、初期投資が高くなります。ただし、長期的なメンテナンスコストと消耗品費が削減されます。
アプリケーション:
- KBr: 特に製薬および材料科学における固体サンプルの研究および品質管理で一般的に使用されます。
- ATR: 食品、化粧品、ポリマーなど、さまざまな種類のサンプルを迅速かつ非破壊で分析する必要がある業界で広く使用されています。

要約すると、KBr と ATR のどちらを選択するかは、サンプルの性質、必要な感度、および必要な分析速度によって異なります。 KBr は高感度が必要な固体サンプルに最適ですが、ATR は幅広い種類のサンプルに多用途性と使いやすさを提供します。

概要表:

側面	KBr	ATR
サンプルの準備	粉砕とペレットの準備が必要です。時間がかかる。	最小限の準備。サンプルを結晶の上に直接置きます。
測定原理	透過分光法 (IR 光はペレットを通過します)。	減衰全反射率 (IR 光はクリスタル内で反射します)。
サンプルの種類	粉末に粉砕できる固体サンプルに最適です。	多用途。固体、液体、半固体に適しています。
感度	薄膜や小さなサンプルの感度が高くなります。	表面分析や少量サンプルに有効です。
使いやすさ	ペレットの準備のため、労働集約的で時間がかかります。	より速く、よりユーザーフレンドリー。ペレットの準備は必要ありません。
料金	初期費用は安くなりますが、継続的な費用 (KBr、印刷機のメンテナンス) が高くなります。	初期投資は高くなりますが、長期的なメンテナンスコストは低くなります。
アプリケーション	医薬品、材料科学（固体サンプル）。	食品、化粧品、ポリマー（幅広い種類のサンプル）。