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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 1

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

ственно обеспечение коаксиальное™ осевой линии стержня свер­ ла с осевой линией заточки трехгранной пирамиды. Окончатель­ ную доводку одной из граней пирамиды, заключающуюся в точ­ ном совмещении обеих осей — пирамиды и стержня сверла — проводят на приборе путем пробных отпечатков в определенной точке поворотом пирамиды каждый раз на 120°. Если вершина

пирамиды

лежит

на

оси

стержня

сверла, то все

три

отпечатка

полностью

совместятся.

 

 

 

 

 

 

Эксцентриситет

 

исправ­

 

 

 

 

 

 

ляют

подграиением

(сме­

 

 

 

 

 

 

щением)

одной

или

двух

 

 

 

 

 

 

граней

сверла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работают

с

прибором

 

 

 

 

 

 

следующим образом . Объ­

 

 

 

 

 

 

ект помещают на пред­

 

 

 

 

 

 

метный

столик

микроско­

 

 

 

 

 

 

па,

который

повернут

в

 

 

 

 

 

 

крайнее

 

положение

 

до

 

 

 

 

 

 

упора.

 

Рассматривая

 

по­

 

 

 

 

 

 

верхность

отшлифованно­

 

 

 

 

 

 

го

образца

в

микроскоп

 

 

 

 

 

 

и передвигая

столик

при

 

 

 

 

 

 

помощи двух винтов коор­

 

 

 

 

 

 

динатной

подачи,

находят

 

 

 

 

 

 

место отбора пробы, сов­

 

 

 

 

 

 

мещая его

с

перекрестием

 

 

 

 

 

 

нитей

винтового

окуляр­

 

 

 

 

 

 

ного

микрометра.

Затем

Рис. 31.

Приспособление

для

сверления

столик

поворачивают

. в

 

 

к прибору ПТМ-3:

 

 

другое

крайнее

 

положе­

1,3—подшипник»;

2 — с т е р ж е н ь

сверла;

4—штыри;

 

5 — д е р ж а т е л ь

сверла; 6—груз;

7 — шток

механизма

ние до упора, так что с

 

 

нагружения .

 

 

 

выбранной точкой

отбора

 

 

 

 

 

 

будет теперь совмещена ось стержня сверла. Опустив/сверло до соприкосновения с образцом и приведя его ручным приводом во вращение, можно отобрать пробу в намеченном месте. Возвра­ тив столик с образцом в исходное положение и измерив диа­ метр высверленного углубления при помощи винтового окуляр­ ного микрометра, можно оценить глубину воронки и высверлен­

ный

объем,

а т а к ж е

убедиться

в

том, что

проба получена с

выбранного участка. При - D

= 50

мкм объем

высверленного ме­

талла

равен

3 7 5 0 - Ю - 9

мм3 ;

если

это

железо,

то масса его будет

равна

приблизительно

0,03

мкг.

 

 

 

Стружка в процессе сверления разбрасывается

по

поверхно­

сти шлифа около воронки и располагается вокруг

нее

довольно

плотным кольцом. Отсюда стружку можно, перенести

в микро­

сосуд, используя

удобный

в

 

к а ж д о м случае

прием (см. в ы ш е ) .

Н а основе прибора

ПМТ -

3

сконструирована т а к ж е установка

для выделения

фаз

из

сплавов методом

микрозондирования,

3*

67


иглу от их источника через передатчик из титаната бария и на­ садку-преобразователь из латуни. С помощью насадки-преобра­ зователя, в которой непосредственно крепится игла, обеспечи­

вается максимальная

подача энергии

к игле, в

результате

чего ее кончик вибрирует с наибольшей

амплитудой

(ход

кон­

чика иглы около 25

мкм от центра во

все направления) .

На ­

садка, плотно фиксируемая в передатчике каким-нибудь уплот­ няющим веществом, состоит из двух свинчивающихся частей, что удобно для смены иглы. Игла фиксируется на узкой части насадки с помощью парафина .

Изготовляют иглу из предварительно закаленной стальной проволоки диаметром около 1 мм и длиной 8 см. Д л я затачива­ ния конца проводят электролиз в растворе смеси ледяной уксус­

ной и азотной кислот ( 1 : 1), при котором одним из

электродов

является

изготовляемая

игла, а другим — платиновая

фольга.

Электролиз ведут при напряжении 8—10 В, погружая

проволоку

в электролит 25—30 раз с выдержкой по 2 с. Затем

проволоку

оставляют

в электролите

до тех пор, пока ток не упадет

почти

до нуля, и немедленно вынимают. Получают иглу с остро зато­ ченным кончиком, общую длину ее оставляют равной прибли­ зительно 6 см.

Д л я работы ультразвуковой молоток крепят в микроманипу­ ляторе слева от микроскопа (рис. 34). В правом манипуляторе находится нить (или микропипетка) для последующего пере­ носа выделенного вещества. Фокусируют микроскоп на включе­ нии, которое необходимо выделить. Острие вибрирующей иглы помещают в поле зрения над включением и, осторожно опуская манипулятором иглу, приводят ее в соприкосновение с поверх­ ностью образца. Выделенные частицы вещества включения бе­ рут на исследование, пользуясь для переноса их нитью, нахо­ дящейся в правом манипуляторе.

М а л а я проба может быть извлечена из массивного образца не только механическим, но и химическим способом. Этот спо­ соб наиболее применим для выделения неметаллических включе­ ний из сплавов. Можно применить реагент, селективно раство­ ряющий основу. Освобождающееся при этом включение отде­

ляется от реагента и его берут на

анализ. Д л я добавления

реагента точно в

необходимое место

используют

микропипетку

с изогнутым кончиком. Однако селективно

растворяя основное

вещество, нельзя

быть полностью уверенным в том, что вещество

включения осталось н е и з м е н н ы м 7 3 .

 

 

 

 

Более надежным является электролитический метод локаль ­

ного выделения

включений 1 1 9 ~ i 2 i .

Шлиф,

на котором

отмечено

подлежащее выделению включение

(диаметром

20—50

мкм) ,

фиксируют с помощью пластилина на предметном стекле под

микроскопом, располагая в центре поля

з р е н и я 1 2 0 .

Микропипет­

кой с изогнутым кончиком, укрепленной

в правом

манипуляторе,

в намеченную на шлифе зону вносят электролит, состав которого

69



Технически несколько более

сложен, но и более совершенен

модифицированный в а р и а н т 1 2 1

описанной выше методики выде­

ления включений. В этом варианте предусмотрено удаление про­ дуктов растворения основной массы образца, затрудняющих на­ блюдение за процессом выделения. Осуществляют такое удале­ ние путем создания постоянного обмена электролита на обра­

батываемом

микроучастке.

 

 

 

 

 

Свежий

электролит

непре­

 

 

 

 

 

рывно подают по одному из

 

 

 

 

 

каналов

двойного

капилля ­

 

 

 

 

 

ра. Таким образом, капил­

 

 

 

 

 

ляр объединяет функции ми­

 

 

 

 

 

кропипетки и электрода. По

_

„ .

 

 

другому

каналу . капилляра

Р и с - 3 5 -

 

( м

и к р

о г а г а е т "

удаляют электролит с про­

 

 

 

 

 

дуктами

реакции;

в этот канал

вводят

и электрод (рис.

35). Из ­

влечение и перенос выделенного включения

т а к ж е осуществляет­

ся с помощью

этого

капилляра . Установка

для выделения

вклю-

Рнс. 36. Схема

установки для выделения включений:

/—микроскоп; 2—образец;

3 —микрома ннпулятор;

4—капилляр-электрод;

5—6—лилия

нагнетания: 7—9—линия разрежения; 10—схема

электрического

питания.

чений (рис. 36) состоит из микроскопа 1, на предметном столике которого располагается образец 2, микроманипулятора 3 с рабо­ чим инструментом 4 (двойным капилляром), гидравлической си­ стемы (линия нагнетания 5—6, линия разрежения 7—59) и схемы электрического питания 10. При работе капилляр-элек­ трод осторожно перемещают по границе выделяемого включе­ ния, точно повторяя его контур. Образуется канавка вытравли­ вания, ширина которой увеличивается со временем, что дает возможность подводить капилляр все глубже под включение и

71


полностью отделить включение от основы. Когда процесс отде­ ления подходит к концу, последнюю каплю электролита из ка­ пилляра перелосят на предметное стекло, так как в ней может находиться отделившееся включение. Если его здесь не оказы­ вается, то оно находится в образовавшемся на шлифе углубле­ нии, откуда может быть извлечено тем ж е капилляром .

§2. Перевод микрообразцов вещества

врастворимое состояние

Растворепне в кислотах

Если вещество легко растворяется в какой-нибудь летучей кислоте, удобно постепенно растворять его, используя необходи­ мую кислоту как газообразный реактив. Д л я этого в микроко­ нус с исследуемым веществом добавляют дистиллированную

Рис. 37. Микроаппаратура для

растворения:

1 — стаканчик; 2— образец; 3—мнкроиагреватель;

4 — микрошшетка.

воду, микроконус затем помещают в изогнутый капилляр, кото­

рый присоединяют к прибору для получения газообразных

реа­

гентов (см. ч. I , гл. 2, § 2). Вода

в микроконусе постепенно

на­

сыщается парами кислоты, и исследуемое вещество

раство­

ряется.. Обычно ж е кислоту добавляют непосредственно

в конус

с исследуемым веществом. Кислоту прибавляют

небольшими

порциями, все время помешивая кончиком пипетки,

чтобы

бур­

ное

выделение

газа

не вызвало

выброса

раствора

из

конуса.

З а

процессом

растворения надо наблюдать в микроскоп.

Время

от

времени

следует

забирать раствор в

пипетку и

возвращать

его в конус, способствуя таким образом удалению

выделяюще­

гося газа.

Во

время

растворения

кончик

пипетки

должен

по­

стоянно находиться в растворе. Когда растворение на холоду прекращается, конус нагревают микронагревателем, причем ча­ сто возникает необходимость в помещении конуса в вытяжную камеру.

При выполнении количественного анализа образец удобно растворять в капиллярном стаканчике для взвешивания (рис . 37) . Стаканчик / со взвешенным образцом 2 (см. ч. IV, гл. 1, § 1) располагают в поле зрения микроскопа на подставке из отрезка

72