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 — от 0.23 до 25 мкм, — что делает его незаменимым материалом для ИК-спектроскопии в стандартном инфракрасном диапазоне (400–4000 см⁻¹). Поставляем все стандартные типоразмеры 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.
Каталог стандартных окон для ИК спектроскопии
Присылайте чертежи или спецификацию по электронной почте sales@alkor.net с указанием количества деталей. Наши специалисты помогут подобрать наиболее оптимальное решение для вашей задачи.
KBr окна, KBr светоделители и компенсаторы.
Каталог стандартных KBr окон для спектрометров
Поставляем окна кювет из KBr для всех основных моделей ИК-спектрометров. Производим как стандартные типоразмеры в наличии, так и нестандартные по чертежу. Совместимость со спектрометрами Thermo Fisher Scientific (Nicolet), Agilent, PerkinElmer (Spectrum), Pike Technologies, Shimadzu (IRAffinity, IRTracer, IRSpirit) и другими.
Круглые KBr окна
Круглые KBr окна для разборных кювет для спектроскопии |
|
| KBr 13x2 | без отверстий |
| 15 x 2 мм | без отверстий |
| 19 x 2 мм | без отверстий |
| 20 x 2 мм | без отверстий |
| 22 x 2 мм | без отверстий |
| 22 x 4 mm | без отверстий |
| 25 x 2 мм | без отверстий |
| 25 x 4 мм | без отверстий |
| KBr 32x3 мм | без отверстий; с отверстиями |
| 38 x 3 мм | без отверстий |
| 38 x 6 мм | без отверстий |
| 40 x 4 мм | без отверстий |
| 49 x 6 мм | без отверстий |
| 50 x 3 мм | без отверстий |
| Изготавливаем окна кювет также из NaCl, KCl, ZnSe, CaF2, Ge | |
Прямоугольные окна KBr
Прямоугольные KBr окна для разборных кювет для спектроскопии |
|
| 29.5 x 14.5 x 2 мм | с отверстиями/без отверстий |
| 29.5 x 14.5 x 4 мм | с отверстиями/без отверстий |
| 35.8 x 19.8 x 4 мм | с отверстиями/без отверстий |
| 38.5 x 19.5 x 4 мм | с отверстиями/без отверстий |
| 41 x 23 x 3 мм | с отверстиями/без отверстий |
| 41 x 23 x 4 мм | с отверстиями/без отверстий |
| 45 x 20 x 6 мм | с отверстиями/без отверстий |
| 50 x 25 x 6 мм | с отверстиями/без отверстий |
| Изготавливаем окна кювет также из NaCl, KCl, ZnSe, CaF2, Ge | |
Что такое KBr и почему он незаменим в ИК-спектроскопии
Бромид калия — монокристаллический материал кубической структуры, синтетически выращиваемый методом Кирополуса 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 (~46%).
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 vs ZnSe vs CaF₂: какое окно кюветы выбрать
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.
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 и не искажает спектральные характеристики окна. Покрытие не влияет на оптические характеристики и существенно продлевает срок службы деталей из KBr.
Полимерное покрытие особенно рекомендуется при следующих условиях эксплуатации: влажность воздуха в лаборатории регулярно превышает 40–50%; КBr-окна устанавливаются и извлекаются из кюветы несколько раз в день; окна используются в полевых условиях или передвижных лабораториях без климат-контроля.
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.
Заказать KBr окна или светоделители
Пришлите запрос на sales@alkor.net: укажите размеры, количество, наличие отверстий и необходимость защитного покрытия.
Телефон +7 812 363 12 40 Электронная почта sales@alkor.net
KBr основные свойства
| Спектр пропускания : | 0.23 to 25 мкм |
| Показатель преломления: | 1.527 at 10 мкм(1) |
| Потери на отражение : | 8.3% at 10 мкм |
| Коэффициент поглощения : | 3 x 10-6 @ 1064nm : 14 x 10-6 cm-1 @ 10.6 (7) |
| Reststrahlen Peak : | 77.6 мкм |
| dn/dT : | -40.83 x 10-6/°C (1) |
| dn/d? = 0 : | 4.2 мкм |
| Плотность : | 2.753 g/cc (2) |
| Температура плавления : | 730°C |
| Теплопроводность : | 4.816 W m-1 K-1 @ 319K (3) |
| Тепловое расширение : | 43 x 10-6 /°K @300K (4) |
| Твёрдость : | Knoop 7 in <100> with 200g indenter (4) |
| Удельная теплоемкость : | 435 J Kg-1 K-1 |
| Диэлектрическая постоянная : | 4.9 @ 1MHz (6) |
| Модуль Юнга (E) : | 26.8 GPa (4) |
| Модуль сдвига (G) : | 5.08 GPa (4) |
| Модуль упругости (K) : | 15.03 GPa (4) |
| Коэффициенты упругости : | C11=34.5 C12=5.4 C44=5.08 (5) |
| Apparent Elastic Limit : | 3.3 MPa (475psi) (4) |
| Коэффициент Пуассона : | 0.203 |
| Растворимость : | 53.48g/100g water at 273K |
| Molecular Weight : | 119.01 |
| Class/Structure : | Cubic FCC, NaCl, Fm3m, (100) cleavage |
KBr показатель преломления
| длина волны, мкм | показатель преломления |
| 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 |