Бромид калия KBr: окна для кювет и светоделители FTIR-спектрометров
Алкор Текнолоджиз производит оптику из бромида калия KBr — окна для разборных кювет, светоделители и компенсаторы для FTIR-спектрометров — по чертежам заказчика на собственном производстве в Санкт-Петербурге. KBr обеспечивает исключительно широкий диапазон пропускания, перекрывающий весь стандартный средний ИК-диапазон, что делает его незаменимым материалом для ИК-спектроскопии.
Поставляем все стандартные типоразмеры KBr окон для спектрометров Thermo Fisher Scientific, PerkinElmer, Agilent, Shimadzu, Pike, а также нестандартные размеры по чертежу. Полимерное влагозащитное покрытие в наличии. От 1 штуки. КП за 24 часа.
Укажите размеры, количество, наличие отверстий и необходимость защитного покрытия.
Что мы изготавливаем
| Изделие | Размеры и формы | Особенности |
|---|---|---|
| Окна для разборных кювет | круглые и прямоугольные, все стандартные типоразмеры; нестандартные по чертежу | с отверстиями и без; под Thermo Fisher, PerkinElmer, Agilent, Shimadzu, Pike |
| Светоделители и компенсаторы | пары светоделитель/компенсатор по ТЗ | нормированные клин, плоскостность и параллельность; покрытие GeO₂ |
| Полимерное влагозащитное покрытие | на любую оптику из KBr | не влияет на оптические характеристики, продлевает срок службы |
KBr коротко
- 0,23–25 мкмдиапазон пропускания: весь средний ИК
- 8,3%потери на отражение с двух поверхностей без покрытия
- до 300 °Cрабочая температура
- 53,5 г/100 грастворимость в воде при 273 К
KBr окна, KBr светоделители и компенсаторы.
Каталог стандартных KBr окон для спектрометров
Поставляем окна кювет из KBr для всех основных моделей ИК-спектрометров. Cтандартные типоразмеры в наличии, производим нестандартные размеры по чертежу. Совместимость со спектрометрами Thermo Fisher Scientific (Nicolet), Agilent, PerkinElmer (Spectrum), Pike Technologies, Shimadzu (IRAffinity, IRTracer, IRSpirit) и другими.
Круглые KBr окна для разборных кювет
| Размер | Исполнение |
|---|---|
| KBr 13×2 мм | без отверстий |
| 15×2 мм | без отверстий |
| 19×2 мм | без отверстий |
| 20×2 мм | без отверстий |
| 22×2 мм | без отверстий |
| 22×4 мм | без отверстий |
| 25×2 мм | без отверстий |
| 25×4 мм | без отверстий |
| KBr 32×3 мм | без отверстий; с отверстиями |
| 38×3 мм | без отверстий |
| 38×6 мм | без отверстий |
| 40×4 мм | без отверстий |
| 49×6 мм | без отверстий |
| 50×3 мм | без отверстий |
Прямоугольные KBr окна для разборных кювет
| Размер | Исполнение |
|---|---|
| 29,5×14,5×2 мм | с отверстиями / без отверстий |
| 29,5×14,5×4 мм | с отверстиями / без отверстий |
| 35,8×19,8×4 мм | с отверстиями / без отверстий |
| 38,5×19,5×4 мм | с отверстиями / без отверстий |
| 41×23×3 мм | с отверстиями / без отверстий |
| 41×23×4 мм | с отверстиями / без отверстий |
| 45×20×6 мм | с отверстиями / без отверстий |
| 50×25×6 мм | с отверстиями / без отверстий |
Изготавливаем окна кювет также из NaCl, KCl, ZnSe, CaF₂, Ge.
Окна KBr с отверстиями для кювет.
Запросить цену на KBr окна · Все оптические окна
Что такое KBr и почему он незаменим в ИК-спектроскопии
Бромид калия — монокристаллический материал кубической структуры, синтетически выращиваемый методом Киропулоса из расплава. Оптически однородный, практически изотропный, с одним из самых широких диапазонов пропускания среди доступных ИК-материалов — от 0,23 до 25 мкм (или, в волновых числах, от 43 000 до 400 см⁻¹).
Окна кюветы, в которую помещается вещество, должны быть прозрачны для инфракрасного излучения. Подходящими для этой цели материалами могут быть щелочные галогениды, например, NaCl, KBr и CsI.
Именно KBr — самый распространённый выбор по трём причинам:
Диапазон охватывает весь средний ИК (MIR)
Стандартный рабочий диапазон FTIR-спектрометров — 400–4000 см⁻¹ (2,5–25 мкм). KBr прозрачен по всему этому диапазону целиком, тогда как NaCl ограничен примерно 650 см⁻¹ (15 мкм), а CaF₂ — 1000 см⁻¹ (10 мкм). KBr — единственный из недорогих материалов, который не обрезает нижнюю половину инфракрасного диапазона.
Доступность и отработанная технология
KBr — хорошо изученный, воспроизводимо выращиваемый материал с предсказуемыми оптическими характеристиками. При условии контролируемой влажности и достаточном внимании бромид калия полируется до высокой оптической чистоты.
Низкий показатель преломления и минимальные потери на отражение
n ≈ 1,527 при 10 мкм. Это означает всего ~8,3% потерь на отражение с двух поверхностей без покрытия — значительно меньше, чем у ZnSe (~29%) или Ge (~53%).
Ключевое практическое ограничение: KBr растворим в воде и гигроскопичен. Растворимость 53,48 г на 100 г воды при 273 K. Это исключает применение KBr для анализа водных растворов и требует хранения оптики в осушенных условиях. Алкор Текнолоджиз предлагает полимерное защитное покрытие на оптику из KBr. Покрытие не влияет на оптические характеристики и существенно продлевает срок службы деталей из KBr.
KBr: спектр пропускания.
KBr, ZnSe, CaF₂ или NaCl: какое окно кюветы выбрать
| Параметр | KBr | ZnSe | CaF₂ | NaCl |
|---|---|---|---|---|
| Диапазон пропускания | 0,23–25 мкм | 0,6–14 мкм | 0,15–9 мкм | 0,25–17 мкм |
| Нижняя граница, см⁻¹ | ~400 | ~700 | ~1100 | ~650 |
| Потери на отражение | 8,3% | 29,1% | 5,4% | ~8% |
| Растворимость в воде | высокая | нет | нет | высокая |
| Пригодность для водных сред | нет | да | да | нет |
| Твёрдость (Кнуп) | 7 | 120 | 158 | 18 |
| Механическая стойкость | очень низкая | умеренная | умеренная | низкая |
| Стоимость | средняя | высокая | средняя | низкая |
Практическое руководство по выбору:
KBr
Выбор по умолчанию для органических растворителей, масел, полимеров, топлива, нефтепродуктов и любых безводных образцов. Перекрывает полный средний ИК. Требует осушенного хранения.
ZnSe
Выбор при работе с водными образцами или агрессивными средами, а также для CO₂-лазеров. Не растворяется, механически прочнее KBr, но прозрачен только до ~700 см⁻¹ (не покрывает нижнюю часть MIR).
CaF₂
Выбор для водных образцов или когда не нужна нижняя часть MIR (ниже 1100 см⁻¹). Очень прочный, не гигроскопичный, хорошо подходит для белков и нуклеиновых кислот в воде.
NaCl
Самый дешёвый вариант, но диапазон обрезается на 650 см⁻¹. Для задач, где нижняя часть MIR не нужна — альтернатива KBr с более низкой стоимостью. Требует осушенного хранения.
Применение KBr в ИК-спектроскопии: два ключевых направления
Окна кювет для ИК-спектроскопии
Плоскопараллельные KBr-пластины устанавливаются в разборные жидкостные кюветы и используются для исследования образцов методом пропускания в ИК-диапазоне. Это классический и наиболее точный метод количественного анализа в среднем ИК.
Для анализа жидкого образца жидкость разбавляют растворителем. Для анализа твёрдого образца его измельчают и смешивают с другим твёрдым веществом — как правило, бромидом калия (KBr), который не поглощает свет в диапазоне среднего ИК. Полученную смесь прессуют в таблетку. Альтернативно, образец может быть тонко нарезан и помещён на KBr-окно.
Разборная кювета с KBr-окнами — стандартный инструмент для:
- количественного анализа органических соединений в растворителях (CCl₄, CS₂, хлороформ, гексан)
- идентификации и контроля качества нефтепродуктов, масел, топлива
- анализа полимерных плёнок и покрытий методом пропускания
- фармацевтического контроля по стандартным методикам (в том числе требующим метода KBr-таблетки)
- исследования сухих порошков, пигментов, смол, восков
Полированные окна KBr устанавливаются в разборную кювету попарно — две пластины с прокладкой-спейсером из тефлона или алюминия между ними. Толщина слоя образца определяется толщиной спейсера и варьируется обычно от 0,01 до 1 мм в зависимости от концентрации и ожидаемого коэффициента поглощения.
KBr светоделители для FTIR-спектрометров
Второе важнейшее применение KBr в FTIR-спектрометрии — подложка светоделителя в интерферометре Майкельсона. Светоделитель разделяет ИК-пучок на два плеча интерферометра, и после отражения от зеркал пучки рекомбинируют, создавая интерферограмму.
Для того чтобы добиться высокого разрешения Фурье-спектрометра, пары светоделитель/компенсатор должны быть изготовлены с очень высокой точностью, включая точность поверхностей, угла клина и разнотолщинность между деталями в паре.
KBr — стандартный материал светоделителей для среднего ИК (MIR, 400–4000 см⁻¹). Это наиболее широко используемый тип светоделителя в FTIR-спектрометрах Bruker Tensor, Thermo Nicolet, PerkinElmer Spectrum и других. Пара светоделитель/компенсатор из KBr с полупрозрачным покрытием GeO₂ покрывает весь стандартный MIR-диапазон.
Мы изготавливаем светоделители и компенсаторы из KBr по техническому заданию — с нормированным клином, плоскостностью и параллельностью, необходимыми для обеспечения высокого разрешения спектрометра.
Запросить цену на KBr светоделители · Все светоделители
Полимерное влагозащитное покрытие для KBr оптики
Основная проблема KBr-оптики в эксплуатации — деградация полированных поверхностей при повышенной влажности. Вода растворяет поверхностный слой, оптика мутнеет и теряет прозрачность. Бромид калия один из самых популярных материалов, используемых в спектроскопии, благодаря широкому диапазону прозрачности. Он относится к водорастворимым солям, и полированные детали требуют хранения в эксикаторе или в запаянной упаковке с силикагелем в тёплом помещении.
Алкор Текнолоджиз предлагает полимерное защитное покрытие на оптику из KBr. Тонкая полимерная плёнка наносится на полированные рабочие поверхности и защищает их от воздействия атмосферной влажности в условиях стандартной лабораторной эксплуатации. Покрытие прозрачно для ИК-излучения в рабочем диапазоне, не искажает спектральные характеристики окна и существенно продлевает срок службы деталей из KBr.
Полимерное покрытие особенно рекомендуется при следующих условиях эксплуатации:
- влажность воздуха в лаборатории регулярно превышает 40–50%
- KBr-окна устанавливаются и извлекаются из кюветы несколько раз в день
- окна используются в полевых условиях или передвижных лабораториях без климат-контроля
Запросить цену на KBr окна с защитным покрытием
Правила хранения и эксплуатации KBr оптики
KBr оптика требует соблюдения нескольких простых, но обязательных правил, которые многократно продлевают срок её службы.
Хранение
Хранить в эксикаторе с силикагелем или P₂O₅ при комнатной температуре. Запаянная упаковка с осушителем — допустимая альтернатива для транспортировки. Не хранить в холодильнике: при извлечении возникает конденсат, который немедленно начинает растворять поверхность.
Установка
Работать в перчатках. Следы пота на поверхности — достаточно влажные, чтобы за несколько минут образовать мутное пятно. Держать только за торцы. Время контакта с атмосферой при установке — минимальное.
Чистка
Если на поверхности появился туман от конденсата — немедленно протереть сухой, тщательно отжатой тканью без ворса и убрать в эксикатор. Не использовать воду или водные растворы. Допустимые растворители: этанол, ацетон, хлороформ, CCl₄.
Признаки деградации
Пятна молочно-белого или сероватого цвета на рабочей поверхности — начало растворения. Ямки и рябь — значительная деградация. При деградации более 10% рабочей поверхности окно следует заменить: оно вносит артефакты в спектр.
Тепловые условия
Материал может использоваться при температурах до 300 °C. При нагреве выше 200 °C необходимо исключить контакт с парами воды.
Почему выбирают Алкор Текнолоджиз
Полный каталог типоразмеров
Российское производство. Стандартные размеры для Thermo Fisher, PerkinElmer, Agilent, Shimadzu, Pike в наличии без ожидания импортных поставок. Замена расходных KBr-окон кюветы — в разы быстрее, чем через официального дистрибьютора производителя прибора.
Полимерное защитное покрытие
Уникальная для российского рынка опция, существенно продлевающая ресурс в условиях повышенной влажности.
Три альтернативных материала в одном заказе
Нужны KBr-окна для безводных образцов и ZnSe для водных — заказываем всё сразу у одного поставщика. CaF₂, Ge — по той же схеме.
Светоделители и компенсаторы по ТЗ
Пары светоделитель/компенсатор из KBr с клином и нормированной параллельностью для FTIR-интерферометров — по индивидуальной спецификации прибора.
От 1 штуки
KBr-окна — расходный материал. Принимаем заказы на единичные позиции для замены повреждённых окон без минимального объёма заказа.
Свойства KBr
| Спектр пропускания | 0,23–25 мкм |
| Показатель преломления | 1,527 на 10 мкм |
| Потери на отражение | 8,3% на 10 мкм (две поверхности) |
| Коэффициент поглощения | 3×10⁻⁶ см⁻¹ на 1064 нм; 14×10⁻⁶ см⁻¹ на 10,6 мкм |
| dn/dT | −40,83×10⁻⁶ /°C |
| Плотность | 2,753 г/см³ |
Все свойства
| Пик остаточных лучей (Reststrahlen) | 77,6 мкм |
| Длина волны, где dn/dλ = 0 | 4,2 мкм |
| Температура плавления | 730 °C |
| Теплопроводность | 4,816 Вт/(м·К) при 319 К |
| Тепловое расширение | 43×10⁻⁶ /К при 300 К |
| Твёрдость | 7 по Кнупу в направлении (100), индентор 200 г |
| Удельная теплоёмкость | 435 Дж/(кг·К) |
| Диэлектрическая постоянная | 4,9 на 1 МГц |
| Модуль Юнга (E) | 26,8 ГПа |
| Модуль сдвига (G) | 5,08 ГПа |
| Объёмный модуль (K) | 15,03 ГПа |
| Коэффициенты упругости | C11 = 34,5; C12 = 5,4; C44 = 5,08 |
| Кажущийся предел упругости | 3,3 МПа (475 psi) |
| Коэффициент Пуассона | 0,203 |
| Растворимость | 53,48 г/100 г воды при 273 К |
| Молекулярная масса | 119,01 |
| Класс / структура | кубическая ГЦК, NaCl, Fm3m, спайность (100) |
Показатель преломления KBr по длинам волн
| λ, мкм | n | λ, мкм | n | λ, мкм | n |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,39 | 1,59 | 0,44 | 1,58 | 0,49 | 1,57 |
| 0,59 | 1,56 | 0,80 | 1,55 | 1,50 | 1,54 |
| 8,50 | 1,53 | 12,0 | 1,52 | 17,0 | 1,51 |
| 18,1 | 1,50 | 20,5 | 1,49 | 22,0 | 1,48 |
| 23,9 | 1,47 | 25,2 | 1,46 |
Заказать KBr окна или светоделители
Пришлите запрос на sales@alkor.net: укажите размеры, количество, наличие отверстий и необходимость защитного покрытия. Коммерческое предложение в течение 24 часов.