Файл: Алимарин, И. П. Качественный и количественный ультрамикрохимический анализ.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 69

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а к а я классификация

дана

автором при выполнении

анализа

м и к р о м е т о д о м 1 1 0 .

Переходя к

ультрамикромасштабу

экспери­

мента и имея в

виду

выполнение полуколичественных (по

объему осадков) определений компонентов после разделения

смеси, Вильсон

исключает из I группы

анион VOJ,

а из I I I — .

В г ~ , — к а к ионы, для которых не найдены надежные

р е а г е н т ы 3 1 .

Разделение

и полуколичественное

определение

анионов I

группы выполняют следующим образом.

В капиллярном конусе обрабатывают 50 нл нейтрального

раствора

сульфата

и хромата

калия (или а м м о н и я ) ,

содержа ­

щего 0,5

мкг соответствующих

солей,

приблизительно

двойным

объемом

5%-ного

раствора B a ( N 0 3 ) 2 .

Конус затем

нагревают

в капилляре 5 мин при 100 °С и центрифугируют его содержимое.

Затем анализ проводят

по схеме 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема

4. Разделение

и идентификация

анионов

I группы

 

 

 

 

 

 

Раствор пробы

(см. текст)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осадок

1

 

 

 

 

 

 

 

Раствор

1

 

 

 

 

 

желтоватого

цвета

 

150 нл

 

 

 

 

Отбрасывают

 

 

 

 

Промывают водой, добавляют

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 н. H N 0 3 ,

нагревают

5 мин при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100 °С и центрифугируют

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осадок

2

 

 

 

 

 

 

 

Раствор

2

 

 

 

 

 

 

белого цвета

 

 

 

 

 

 

 

желтого цвета

 

 

 

Измеряют

его параметры

(см. ч. I I ,

Добавляют

90 нл 6 и. N H 4 O H

(рас­

гл. 1, §

1) для определения

SO^~

 

твор

должен

оставаться

слабо­

в

виде

BaS04 . Промывают

водой

 

кислым),

упаривают

раствор

до

 

50

нл,

добавляют

70—80

нл

и

переносят

промывные

воды в

 

 

Р Ь ( С Н 3 С О О ) 2

и

центрифугируют

раствор

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осадок

3

 

 

 

 

 

 

 

Раствор

3

 

 

 

 

 

 

желтого цвета,

 

 

 

 

 

 

 

Отбрасывают

 

 

 

 

Измеряя его параметры,

определяют

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СгО*~ в виде Р Ь С г 0 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-Необходимость разделять и идентифицировать

комплексные

цианиды,

составляющие

I I группу,

возникает

редко.

 

Поэтому

описание манипуляций, выполняемых для исследования

I I груп­

п ы 3 1

, здесь не приводится. Смесь

ж е

С1~ и I " , составляющих

I I I

группу,

разделяют

и

компоненты

идентифицируют

следую­

щим

образом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60


В капиллярном конусе к 50 нл раствора смеси солей прибав­ ляют 100 нл свежеприготовленного 2%-ного раствора нитрата паллади я и центрифугируют. Затем анализ проводят по схеме 5.

Схема 5. Разделение и идентификация анионов III группы

Раствор пробы (см. текст)

 

Осадок i

 

 

 

Раствор 1

 

 

 

черного цвета

Обрабатывают

100 нл раствора 0,5 н.

Измерив его параметры,

определяют

NaOH

для

осаждения

избытка

I в

виде Pdl 2 .

 

P d 2 + и

центрифугируют.

 

Осадок промывают водой и перено­

Добавляют 50 нл Ш%-ного раствора

сят

промывные воды

в раствор 1

A1(N0 3 ) 3 для адсорбции

колло­

 

 

 

идального палладия на А1(ОН)3 ,

 

 

 

перемешивают и

центрифугируют

 

Осадок 2

 

 

 

Раствор

2

 

 

Промывают водой н переносят про­

Упаривают,

подкисляют

50

нл 2 н.

мывные воды в раствор 2. Оса­

H N 0 3 , добавляют

100 нл 2%-ного

док

2 отбрасывают

 

раствора

A g N 0 3

и

центрифуги­

 

 

 

руют

 

 

 

 

 

 

 

Осадок 3

 

 

 

Раствор

3

 

 

 

белого цвета

 

 

 

Отбрасывают

 

Измер_ив его параметры, определяют

 

 

 

 

 

 

 

С1

в виде AgCl

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а 2

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ МАЛЫХ ОБРАЗЦОВ

§1. Подготовка вещества к анализу

Дл я того чтобы подготовить малые количества вещества к анализу, используют различные приемы, обеспечивающие полу­ чение и сохранность малого образца. Определяющим при этом является характер объекта исследования (агрегатное состояние, вид, размер, форма и т. п . ) .

61


Подготовка малых объемов жидкостей

Подготовка к исследованию малых объемов жидкостей со- •стоит в точном измерении исходного объема и последующем тща­ тельном отборе аликвотных частей с точным учетом остающегося в капилляре к а ж д ы й раз объема. Последнее необходимо из-за высокой скорости испарения жидкости из малых объемов. Ско­ рость испарения надо уменьшать, используя специальные приемы

 

i

i

Рас. 26. Блок для сохранения малых объемов раство­

ров в капиллярных

сосудах.

хранения растворов. Бенедетти-Пихлер 1 7

рекомендует сохранять

малые объемы растворов, з а п а и в а я

микрососуд в капилляр с

каплей ЖИДКОСТИ , служащей растворителем в сохраняемом рас­ творе. Эль - Бадрн н В и л ь с о н 2 6 пользуются д л я этой цели круг­ лым блоком из пластмассы с просверленными для сосудов от­

верстиями, в центральном из которых находится

в л а ж н а я

вата

(рис. 26). Такой блок накрывают

чашкой Петри или кристаллиза ­

тором. Удобно сохранять раство­

ры

и непосредственно

во

в л а ж ­

ной камере, закрыв открытую ее

сторону в л а ж н о й

ватой

и

поме­

стив

в чашку Петри.

 

 

 

 

 

 

Если,

напротив,

подлежащий

Рис. 27.

Кварцевая чашечка для

определению

компонент

раство-

 

 

упаривания.

 

рен в большом

д л я ультрамикро-

 

 

 

 

эксперимента

объеме, то следует

упарить

раствор. Д л я

этой

цели удобно использовать кварце­

вые

чашечки специальной

формы

(рис.

27)

емкостью

0,1—

0,05

мл. Упаривание на

воздушной

бане

надо

вести

осторожно,

отдувая выделяющиеся пары струен инертного газа, подавае­ мого через трубку с оттянутым в капилляр концом, которая укрепляется над чашечкой с раствором. Когда объем раствора будет составлять приблизительно половину емкости чашечки, у нее отламывают одну из ножек: на двух других чашечку в на­ клонном положении ставят под микроскоп на крышку сухой ка­ меры, в которой расположен микрососуд для дальнейшего кон­ центрирования. Постепенно микропипеткой переносят раствор в

62


этот сосуд, упаривая раствор (по мере переноса) с помощью электрического микронагревателя до необходимого конечного объема.

Небольшое уменьшение объема раствора может быть достиг­ нуто и без нагревания — при помощи струи азота, подаваемого к поверхности мениска раствора в микрососуде через капилляр (см. ч. IV, гл. 2, § 1).

Подготовка вещества налетов или покрытий

Вещество различных налетов или покрытий лучше всего осторожно снять механическим путем, не затрагивая основного материала предмета. Это удобно сделать при помощи платино­ вой проволоки (используя, например, платиновый одинарный электрод) или заплавленного кончика пипетки, взрыхлив (если это необходимо) слой вещества при наблюдении в микроскоп и перенося его затем в микрососуд. Переносят вещество в микро­

сосуд,

используя прием Б е н е д е т т и - П и х л е р а 1 7

д л я

добавления

твердых реактивов в раствор. Л у ч ш е

переносить

п о д л е ж а щ е е

исследованию вещество в микрососуд с дистиллированной

во­

дой и

центрифугированием собирать

вещество

в

вершине

ко­

нуса. Если вода будет мешать дальнейшему анализу, ее можно удалить, а пробу осторожно высушить микронагревателем.

Вещество налета или отдельные частицы, удерживаемые под­ стилающей поверхностью непрочно, могут быть сняты с нее ме­ тодом р е п л и к 7 3 . Д л я этого на поверхность наносят небольшой объем раствора эластичной пластмассы - в каком-нибудь органи­ ческом растворителе. После того как растворитель испарится, на поверхности остается тонкая податливая пленка, которую за­ тем снимают с поверхности вместе с частицами. С пленки ча­

стицы удаляют

заплавленным

кончиком пипетки (или стеклян­

ной нитью) и переносят

их, как

указано

выше, в микрососуд

д л я

исследования. Реплика

ж е

сохраняет

отпечатки частиц

п

тем

самым дает информацию

о первоначальном

распределении

их

на поверхности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пробы не очень компактных покрытий или пленок заметной

толщины (несколько десятков

микрометров)

могут

быть

ото­

браны с поверхности при помощи полой иглы для

и н ъ е к ц и й 7 3 .

Иглу длиной около 12 мм с заостренным на конус концам

(внут­

ренний диаметр

около

0,3

мм)

монтируют в

торец

внутренней

из -двух концентрических трубок, вставляемых в тубус бин­ окулярного микроскопа, из которого предварительно удаляются окуляр и объектив. Внутреннюю трубку с иглой на конце можно поворачивать в наружной трубке. В полость иглы, не доходя до ее конца, достаточно плотно вставляют тонкую' проволоку, ко­

торую

впоследствии

используют

д л я

выталкивания

взятой

пробы

из иглы. Д л я

работы иглу

располагают перпендикулярно

к поверхности, с которой необходимо

отобрать пробу;

кончик

63


обе стороны из капилляра выходили ее концы. Кончик капил­

ляра затем оттягивают на ацетиленовом микропламенп,

и кон­

чик 1 железной проволоки оказывается внутри копчика

квар ­

цевого капилляра . Противоположный конец капилляра укреп­

ляют

в

стеклянной

трубке - держателе 4 так, чтобы

свободный

конец

7

проволоки (за держателем)

имел длину

3—4

см. В

этой

стороне

д е р ж а т е л я

находится магнитная катушка

5 длиной

2,5 см

и диаметром

1,5 см, имеющая железный сердечник 6 диа­

метром

4 мм, один

конец которого

выступает

из

катушки

па

3 мм. К этому концу припаивают свободный конец 7 железной проволоки. Силу тока, проходящего через катушку, контроли­ руют по амперметру (она составляет около 17 мА) . Чтобы с по­ мощью такого магнита отобрать индивидуальные магнитные ча­ стицы, в катушку подают максимальный ток, и частицы притя­ гиваются к магнитной игле. На ней частицы переносятся в

микрососуд

(или на предметное стекло); в этой позиции ток

вы­

ключают, и

частицы, отделившись

от магнита,

остаются в

со­

суде.

 

 

 

 

 

Подготовка вещества твердых включений в

минерале

 

 

пли

сплаве

 

 

Твердое включение в минерале или сплаве чаще всего можно

изолировать

высверливанием.

Д л я

этой цели используют

раз­

личные сверла или стальные заточенные иглы, а высверливание проводят под микроскопом. Из конструкций установок для вы­

сверливания

весьма

удобной является конструкция,

предлагае­

м а я Р у с а н о в ы м ш :

сверло обычной

зубоврачебной

бормашины

оканчивается

точно

центрированным

з а ж и м о м для

стальных

игл; сверло вставляют в левую часть бинокулярной лупы, из ко­

торой удален объектив и окуляр. Объект, из

которого высверли­

вают включение, укрепляют на подвижном

столике

бинокуляр­

ной лупы

пластилином. Конец неподвижной

иглы устанавливают

в центре

включения, лупу фокусируют и

сверло

приводят во

вращение при одновременном опускании его с помощью кре­ мальеры лупы. Таким образом можно высверливать включения

диаметром до 0,2 мм. Стальные иглы

пригодны для высверлива­

ния материала, твердость которого не

превышает

твердости

кварца . Д л я

более твердых пород можно

применять тонко

отто­

ченный победитовый наконечник.

 

 

 

 

Установку

несколько

иного вида,

но

работающую

по

тому

ж е принципу,

предлагает

использовать

К а л ю ж н ы й п з .

Преиму­

щество этой установки состоит в том,

что объект помещают на

металлическую пластину, упирающуюся своими выступами в ре­

зиновую прокладку.

Это до некоторой степени предохраняет

сверло от случайной поломки.

В установках подобного типа

предлагается т а к ж е

сверло с н а б ж а т ь

микрометром 1 1 4

для кон­

троля глубины отбора пробы.

При

таком контроле

сверлом

3 За к. 708

65