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
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—5—9) 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