Материалы>>KCl

Хлорид калия KCl: окна для кювет, линзы и призмы для ИК-спектроскопии и CO₂-лазеров

Алкор Текнолоджиз производит оптику из монокристаллического хлорида калия KCl — окна для разборных жидкостных кювет, плоскопараллельные пластины, линзы и призмы — по чертежам заказчика на собственном производстве в Санкт-Петербурге.

Диапазон пропускания KCl значительно шире, чем у хлорида натрия NaCl, и при этом KCl значительно дешевле KBr. Производим все стандартные типоразмеры окон кювет для FTIR-спектрометров Thermo Fisher Scientific, PerkinElmer, Agilent, Shimadzu, Pike. Защитное полимерное покрытие от атмосферной влаги — в наличии. От 1 штуки. КП в течение 24 часов.

Отправить запросили позвоните: +7-812-363-12-40

Укажите размеры, наличие отверстий, необходимость защитного покрытия и количество.

Что мы изготавливаем

ИзделиеРазмерыОсобенности
Окна для разборных кюветкруглые и прямоугольные, все стандартные типоразмеры; нестандартные по чертежус отверстиями и без; под Thermo Fisher, PerkinElmer, Agilent, Shimadzu, Pike
Пластины, линзы и призмыпо чертежу заказчиказащитные окна CO₂-лазеров, ИК-линзы и призмы
Полимерное влагозащитное покрытиена любую оптику из KClне вносит артефактов в ИК-спектр, продлевает срок службы

KCl коротко

KCl растворим в воде и гигроскопичен. Растворимость 34,7 г на 100 г воды при 293 К. При повышенной влажности полированная поверхность мутнеет, а затем покрывается матовыми пятнами. Хранить оптику нужно в эксикаторе или запаянной упаковке с силикагелем, работать только в чистых перчатках, не использовать для анализа водных растворов. Подробнее — в разделах о покрытии и правилах хранения ниже.
KCl (Хлорид калия) окна

Окна из хлорида калия KCl.

Каталог стандартных KCl окон для спектрометров

Производим стандартные типоразмеры окон кювет из KCl. Совместимы со спектрометрами Thermo Fisher Scientific (Nicolet), PerkinElmer (Spectrum), Agilent, Shimadzu (IRAffinity, IRTracer), Pike Technologies и другими. Нестандартные размеры — по чертежу.

Круглые KCl окна для разборных кювет

РазмерИсполнение
KCl 13×2 ммбез отверстий
15×2 ммбез отверстий
19×2 ммбез отверстий
20×2 ммбез отверстий
22×2 ммбез отверстий
22×4 ммбез отверстий
25×2 ммбез отверстий
25×4 ммбез отверстий
KCl 32×3 ммбез отверстий; с отверстиями
38×3 ммбез отверстий
38×6 ммбез отверстий
40×4 ммбез отверстий
49×6 ммбез отверстий
50×3 ммбез отверстий

Прямоугольные KCl окна для разборных кювет

РазмерИсполнение
29,5×14,5×2 ммс отверстиями / без отверстий
29,5×14,5×4 ммс отверстиями / без отверстий
35,8×19,8×4 ммс отверстиями / без отверстий
38,5×19,5×4 ммс отверстиями / без отверстий
41×23×3 ммс отверстиями / без отверстий
41×23×4 ммс отверстиями / без отверстий
45×20×6 ммс отверстиями / без отверстий
50×25×6 ммс отверстиями / без отверстий

Изготавливаем окна кювет также из NaCl, KBr, ZnSe, CaF₂, Ge.

Запросить цену на KCl окна кювет · Все оптические окна

Место KCl в ряду ИК-материалов

Хлорид калия, хлорид натрия и бромид калия — три родственных щелочно-галогенидных монокристалла, каждый из которых занимает свою нишу в ИК-оптике. Разница между ними определяется единственным ключевым параметром: нижней границей пропускания в среднем ИК, то есть тем, насколько глубоко в длинноволновый ИК уходит материал.

Хлорид калия (KCl) используется для инфракрасных окон, линз и призм, когда желательно пропускание в диапазоне 0,3–20 мкм — пропускание выходит за рамки пропускания хлорида натрия.

Это принципиальное отличие KCl от NaCl: диапазон расширяется с ~14–15 мкм до 20 мкм. В волновых числах NaCl обрезается около 650 см⁻¹, тогда как KCl прозрачен вплоть до ~500 см⁻¹. Это означает, что в нижней части среднего ИК (500–650 см⁻¹) находится ряд характеристических полос, важных для аналитической химии и доступных только при использовании KCl или KBr.

KCl спектр пропускания

KCl: спектр пропускания.

KCl, NaCl или KBr: как выбрать материал

ПараметрKClNaClKBr
Диапазон пропускания0,3–20 мкм0,3–14 мкм0,23–25 мкм
Нижняя граница, см⁻¹~500~650~400
Потери на отражение на 10 мкм6,8%7,5%8,3%
Растворимость в воде, г/100 г34,7 (293 К)35,7 (273 К)53,48 (273 К)
Рабочая температурадо 400 °Cдо 400 °Cдо 300 °C

Когда выбирать KCl

Нужен диапазон за пределами NaCl (500–650 см⁻¹) — например, для анализа неорганических соединений с низкочастотными полосами, тяжёлых органических молекул, карбонилметаллических комплексов. KCl также выбирают для CO₂-лазерных окон из-за хорошего пропускания на 10,6 мкм и более низкой стоимости по сравнению с KBr.

Когда выбирать NaCl

Диапазон ниже 650 см⁻¹ не нужен и требуется максимальная экономия. Диапазон 650–4000 см⁻¹ полностью достаточен для большинства органических соединений. Подробнее о NaCl.

Когда выбирать KBr

Нужен полный диапазон MIR вплоть до 400 см⁻¹ (25 мкм) или требуется светоделитель для FTIR-интерферометра. Подробнее о KBr.

Два ключевых применения KCl

Окна разборных кювет для ИК-спектроскопии

Плоскопараллельные пластины KCl устанавливаются парами в разборную жидкостную кювету. Анализируемый образец в органическом растворителе помещается между двумя окнами тонким слоем (0,005–0,1 мм), после чего ИК-луч спектрометра проходит через кювету, и регистрируется спектр поглощения.

Диапазон до 20 мкм (500 см⁻¹) делает KCl предпочтительным материалом для анализа:

Запросить цену на KCl окна кювет

Окна и линзы для CO₂-лазеров

Хлорид калия KCl как недорогой доступный материал используется для изготовления плоскопараллельных пластин — защитных окон для CO₂-лазеров, а также для производства инфракрасных линз и призм. CO₂-лазер работает на длине волны 10,6 мкм. KCl прозрачен в этом диапазоне (n ≈ 1,46, потери на отражение без AR-покрытия ~6,8% с двух поверхностей). В ранних CO₂-лазерах использовались линзы и окна, изготовленные из монокристаллов хлоридов щелочных металлов (NaCl, KCl), хорошо прозрачных для инфракрасного излучения.

В современных высокомощных промышленных CO₂-лазерах предпочтение отдаётся ZnSe из-за механической прочности и нечувствительности к влаге. Однако KCl остаётся востребованным в следующих сценариях:

Запросить цену на KCl оптику для лазеров

Защитное полимерное покрытие для KCl оптики

Главная эксплуатационная проблема KCl-оптики — растворимость в воде (34,7 г/100 г при 293 К) и гигроскопичность. При повышенной влажности полированная поверхность начинает растворяться: сначала появляется лёгкое помутнение, затем матовая пятнистость. Деградированное окно вносит паразитное рассеяние и ложные полосы в ИК-спектр.

Алкор Текнолоджиз предлагает полимерное влагозащитное покрытие на KCl-оптику. Тонкая прозрачная полимерная плёнка наносится на полированные рабочие поверхности и защищает их от атмосферной влажности в условиях обычной лабораторной эксплуатации. Покрытие прозрачно для ИК-излучения в рабочем диапазоне и не вносит артефактов в ИК-спектр.

Запросить цену на KCl окна с защитным покрытием

Хранение и эксплуатация KCl оптики

Хранение

KCl — мягкий, гигроскопичный, устойчивый к термическому воздействию монокристаллический материал. Требует хранения в эксикаторе или запаянной упаковке с силикагелем в тёплом помещении. Не хранить в холодильнике: при извлечении на поверхности появляется конденсат, начинающий немедленно растворять кристалл.

Установка

Работать только в чистых нитриловых перчатках — следы пота (водный раствор NaCl!) вызывают деградацию поверхности за минуты. Держать только за торцы. Время контакта с лабораторным воздухом при установке — минимальное.

Спайность

Материал легко раскалывается. Оптика из кристаллов KCl полируется до высокого класса оптической чистоты по специальной технологии при условии контролируемой влажности. При механических ударах кристалл KCl раскалывается по плоскостям спайности (100). Работать аккуратно, исключить падения.

Признаки деградации

Лёгкий туман на поверхности → протереть сухой тканью и убрать в эксикатор. Молочно-белые пятна → поверхность растворяется, окно требует замены. Царапины и ямки → механическая деградация, окно не подлежит восстановлению.

Рабочая температура

KCl работоспособен до 400 °C, что выше, чем у KBr (300 °C) — полезно при повышенных температурах в лазерных системах и химических реакторах.

Свойства KCl

Химическая формулаKCl
Плотность (20 °C)1,98 г/см³
Показатель преломления1,45644 на 10 мкм
Потери на отражение6,8% на 10 мкм (две поверхности)
Растворимость34,7 г/100 г воды при 293 К
Твёрдость по Кнупу7,2 в направлении [110]; 9,3 в направлении [100]
Все свойства
Класс кристаллакубический
Постоянная решётки6,29 Å
Молекулярная масса74,55
Диэлектрическая постоянная (10⁶ Гц, 302 К)4,64
Температура плавления1050 К
Теплопроводность6,7 Вт/(м·К) при 315 К
Тепловое расширение36,6×10⁻⁶ К⁻¹ при 300 К
Удельная теплоёмкость0,162 кал/(г·К) при 273 К
Температура Дебая235 К
Запрещённая зона8,5 эВ
Модуль Юнга (E)29,63 ГПа
Модуль разрыва0,0044 ГПа
Модуль сдвига (G)6,24 ГПа
Объёмный модуль упругости (K)17,36 ГПа
Показатель преломления KCl по длинам волн
λ, мкмnλ, мкмnλ, мкмn
0,1851,82710,2001,71870,2511,5897
0,3081,541360,4101,509070,5091,4962
0,6711,486690,8831,481420,9821,4800
1,1791,478312,3571,474752,9471,47383
3,5361,473054,7151,471125,0001,47048
6,0001,468427,0001,4668,0001,4629
9,0001,4600210,001,4564411,001,45244
12,001,4480113,001,4431314,001,43779
15,001,4319716,001,4256317,001,41877
18,001,4113419,001,4033320,001,39469
21,001,3853822,001,3753723,001,36461
24,001,3530325,001,3405926,001,32721
27,001,3128128,001,29731

Заказать KCl окна для кюветы

Пришлите запрос на sales@alkor.net: размеры, наличие отверстий, защитное покрытие, количество. Стандартные размеры — КП в тот же день.