Файл: Алимарин, И. П. Качественный и количественный ультрамикрохимический анализ.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 74
Скачиваний: 1
стеклянной трубки. Пипетка 4 и микронагреватель 3 с изогну тыми кончиками находятся, соответственно, в правом и левом манипуляторах. П р е ж д е чем начать растворение, объектив мик роскопа з а щ и щ а ю т от возможной коррозии, надевая на него колпачок из прозрачной пластмассы. Фокусируя микроскоп на образце, вводят в поле зрения пипетку с кислотой и, опустив ее конец в стаканчик, вливают по стенке кислоту. Когда растворе ние на холоду прекращается, вводят в поле зрения с другой сто роны микронагреватель и, в зависимости от необходимой сте пени нагрева, располагают его на том или ином расстоянии от
стенки стаканчика. По мере ис |
|
|
||||||||
парения |
растворителя |
его |
вновь |
|
|
|||||
добавляют |
из |
микропипетки |
до |
|
|
|||||
тех |
пор, |
пока |
не закончится рас |
|
|
|||||
творение |
|
образца . |
Полученный |
|
|
|||||
раствор |
переносят |
в |
микрососуд |
|
|
|||||
для |
исследования. |
|
|
|
|
|
|
|||
Если для разложения микро |
|
|
||||||||
образца |
|
необходимо |
использо |
|
|
|||||
вать |
фтористоводородную |
кисло |
|
|
||||||
ту, то его обрабатывают в |
чашеч |
Рис. 38. Прибор для разложения |
||||||||
ке из платиновой фольги. Чашеч |
микрообразцов |
фтористоводород |
||||||||
ку |
/ с |
образцом, |
смоченным |
и |
ной |
кислотой: |
||||
покрытым |
водой, |
помещают |
во |
/ — п л а т и н о в ая чашечка; 2 — с о с у д из |
||||||
фторопласта; 3—крышка из плексигласа . |
||||||||||
фторопластовый сосуд 2 (рив. 38) |
|
|
с фтористоводородной кислотой. Чтобы за ходом растворения
можно было наблюдать, |
крышку 3 сосуда |
делают прозрачной |
(из плексигласа) . Д л я |
более интенсивного |
образования паров |
фтористоводородной кислоты сосуд можно слегка нагревать. По окончании разложения образца чашечку извлекают из сосуда, отгоняют, нагревая, фтористоводородную кислоту, смачивают сухой остаток водой, взмучивают его и микропипеткой перено сят суспензию для дальнейших манипуляций в микроконус, на ходящийся на предметном столике микроскопа.
Разложение |
КИСЛЫМИ И щелочными |
плавнями |
Д л я перевода в |
растворимое состояние |
не растворимых в |
воде и кислотах твердых веществ применяют, как известно, ме тод сплавления их с тем или иным плавнем. Выполнение этой
операции |
под микроскопом, как и всех других, имеет некото |
рые свои |
особенности. |
|
Аппаратура |
Сплавление вещества с плавнями, имеющими низкую темпе ратуру плавления, удобно проводить в обычном стеклянном или кварцевом мнкроконусе, вершина которого д о л ж н а быть воз можно более круглой,
73
Если сплавление сопровождается выделением корродирую щих газов, конус для выполнения сплавления располагают под
микроскопом на д е р ж а т е л е в |
специальной |
камере. |
Эта |
камера |
(рис. 39) представляет собой |
стеклянную |
трубку |
с |
плоским |
дном, плоской задней стенкой и патрубком в боковой части. Че рез патрубок камера соединяется с водоструйным насосом, с помощью которого удаляются корродирующие газы, выделяю щиеся при.сплавлении.
Сплавляемую смесь нагревают мнкронагревателем, конструк ция которого несколько отличается от описанного выше в связи с тем, что он предназначается для более высоких температур. Частью, непосредственно осуществляющей нагревание, является
Рис. 39. Вытяжная камера. |
Рис. 40. Сплавление |
в платиновой |
|
чашечке: |
|
|
/ — п л а т и н о в ая чашечка; |
J —мнкрогорелка; |
|
3 — камера. |
платиновая проволочка, соединенная с подводящими ток мед ными проводами запрессовкой. Соединение проводов в месте запрессовки фиксируют серебром, расплавляя здесь кристалл нитрата серебра и нагревая его на мнкропламени до восстанов
ления |
серебра. З а т е м |
медные |
провода пропускают |
к а ж д ы й от |
|
дельно |
в фарфоровые |
соломки |
до |
самых контактов так, чтобы |
|
вне соломок медных |
проводов |
не |
осталось (при |
разогревании |
они быстро окисляются на воздухе) . Обе соломки вместе про
пускают в фарфоровую трубку диаметром около |
5 мм. Соломки |
||
д о л ж н ы входить в эту |
трубку |
достаточно, плотно |
и выходить из |
нее в передней части |
на 5—10 |
мм. И з противоположного конца |
трубки выводят медные провода для соединения с описанной
ранее |
электрической схемой (см. ч. I , гл. 2, § |
2). |
|
|
|||
Сплавление вещества с плавнем, имеющим высокую темпера |
|||||||
туру |
плавления, |
проводят |
в платиновой чашечке диаметром |
1— |
|||
3 мм |
и глубиной |
1—2 |
мм |
(рис. 40). Чашечку |
укрепляют |
в |
фар |
форовой трубке, для чего в ручку чашечки |
з а ж и м а ю т |
медные |
|||||
провода, фиксируют |
контакт металлическим |
серебром, |
одевают |
на провода капилляры и пропускают в таком виде через фар форовую трубку. Концы проводов выводят' из трубки для соеди нения с электрической цепью. В данном случае нагрев электрц-
74
ческим током используют лишь для подсушки плавня. Сплавле ние ж е проводят на микропламени, укрепляя микрогорелку 2 под предметным столиком микроскопа. Сплавление на горелке выполняют в камере 3 с дном, застекленным таким образом, чтобы в нем осталась щель для подведения горелки, и с крыш кой из термостойкого стекла. На крышку помещают кювету с плоскопараллельиыми сторонами для защиты объектива микро скопа от нагрева.
Переносят твердые вещества в конус для сплавления или в платиновую чашечку при помощи стеклянного поршневого устройства, изготовляемого следующим образом: стеклянную трубку диаметром 5—7 мм на расстоянии 7—8 см от конца в пламени обычной горелки вытягивают в капилляр диаметром 0,5—1 мм, длиной 7—8 см и обрезают. Кончик этого капилляра оттягивают в микропламени до диаметра 0,1—0,2 мм, оставляя
его длиной 2—4 мм. Затем в пламени обычной горелки |
оттяги |
|
вают в нить участок стеклянной палочки на расстоянии |
9 — 10см |
|
от ее конца и обрезают. Д и а м е т р палочки |
должен быть таким, |
|
чтобы она свободно, но плотно входила в |
выбранную |
стеклян |
ную трубку. Конец нити длиной 7,5—8,5 см оттягивают до диа метра 0,05—0,15 мм. Д л и н а оттянутого конца д о л ж н а быть 1 см. Палочку на противоположном конце расплющивают в пестик. На поверхность палочки (от пестика до нити) наносят слой вакуум ной смазки и вставляют палочку в стеклянную трубку с оття нутым в капилляр концом. Стеклянное поршневое устройство в таком виде готово к использованию.
Предложено проводить сплавление т а к ж е в платиновой пет
л е " 1 . |
Проволоку диаметром 0,3 мм и длиной около 5 см изги |
||||
бают |
подобно |
кончику микронагревателя (см. ч. I , гл. 2, § 2). |
|||
Нагревают ее |
т а к ж е электрическим током. Д л я плава, |
имею |
|||
щего |
тенденцию к всползанию, делают петлю более |
сложной |
|||
конфигурации, обвивая ее дополнительно проволокой. |
Н а |
такой |
|||
петле |
плав охлаждается и отвердевает (не всползая) |
в |
местах |
||
касания основной и обвивающей |
проволок. |
|
|
||
|
|
Приемы |
сплавления |
|
|
Сплавление в микроконусе. На держателе в стеклянную вы тяжную камеру помещают конус для сплавления. Камеру рас
полагают |
на предметном |
столике |
микроскопа. З а ж и м а ю т |
в |
|
правом манипуляторе |
стеклянное |
поршневое устройство, в ле |
|||
в о м — микронагреватель. |
Вспомогательный капилляр (см. ч. I , |
||||
гл. 2, § 2) |
погружают |
в плавень и затем подносят капилляр |
с |
плавнем к оттянутому кончику капилляра поршневого устрой ства; в кончике при этом не должен находиться поршенек-нить. Манипулятором вводят кончик капилляра поршневого устрой ства в слой плавня во вспомогательном капилляре. Вспомо гательный капилляр с плавнем затем отводят. В ' кончике
75
к а п и л л я ра поршневого |
устройства остается некоторое количе |
|
ство плавня. Н а б л ю д а я |
невооруженным глазом и в |
микроскоп, |
подводят манипулятором капилляр к конусу для |
сплавления. |
|
Продвигая поршенек вперед, выталкивают из кончика |
капилляра |
плавень в конус. Поршневое устройство выводят из камеры и
отводят |
несколько назад |
поршенек. |
Крупинку |
вещества, |
подле |
|
ж а щ е г о |
сплавлению, переносят, |
используя прием для добавле |
||||
ния твердых реагентов 1 7 , |
причем |
в |
качестве |
стеклянной |
иглы |
используют поршенек стеклянного устройства, выведенный из ка пиллярного кончика. Затем опять добавляют плавень. Выводят капилляр поршневого устройства из камеры. Камеру обращают открытой стороной к нагревателю, включают водоструйный на сос и подводят к конусу в камере нагреватель. Постепенно вво дят сопротивление в цепи нагревателя, пока кончик нагревателя не раскалится докрасна. З а сплавлением наблюдают в микро
скоп. По окончании сплавления выключают |
водоструйный |
насос, |
||
снимают вытяжную камеру со |
столика, вынимают из нее дер |
|||
ж а т е л ь с конусом и помещают |
во влажную |
камеру. На этом ж е |
||
д е р ж а т е л е располагают необходимую для |
дальнейшей |
работы |
||
посуду. |
|
|
|
|
Затем камеру крепят на предметном столике микроскопа. |
||||
Вместо стеклянного поршневого устройства |
в правом |
манипуля |
||
торе з а ж и м а ю т поршневое приспособление |
с пипеткой. |
В |
микро |
конусе растворяют плав в соответствующем растворителе и ра ботают далее с раствором.
Сплавление в платиновой чашечке. На предметный столик микроскопа помещают сухую камеру, в центре дна которой имеется щель шириной около 5 мм. Камера должна быть по крыта крышкой из термостойкого стекла. В з а ж и м е левого ма нипулятора крепят платиновую чашечку, ее вводят в камеру,
располагая над щелью в дне. |
В з а ж и м е правого манипулятора |
крепят стеклянное поршневое |
устройство. Заполняют плавнем |
кончик капилляра поршневого устройства, как описано выше, и вводят в камеру, наблюдая сначала невооруженным глазом, а затем в микроскоп. Фокусируют микроскоп так, чтобы отчетливо была видна верхняя плоскость чашечки. Опускают манипулятор
со стеклянным поршневым |
устройством |
до |
появления |
четкого |
||
изображения |
кончика капилляра; при |
этом |
капилляр |
должен |
||
быть расположен так, чтобы |
его кончик доходил |
приблизительно |
||||
до одной трети |
диаметра чашечки. Затем |
вводят |
в фокус дно ча |
шечки. Медленно продвигая поршень в кончик капилляра, вы талкивают плавень в чашечку, затем в чашечку вносят крупинку вещества и снова плавень. Поршневое устройство несколько приподнимают манипулятором и выводят из камеры. Включают чашечку в электрическую цепь и наблюдают в микроскоп за подсушкой в ней вещества. Помещают на крышку камеры тепло вой фильтр, после чего осторожно подводят под чашечку микро горелку с пламенем,, высота которого не более 2 мм.
76
За сплавлением наблюдают в микроскоп. По окончании опе рации убирают горелку и в з а ж и м е правого манипулятора вме сто стеклянного поршневого устройства крепят поршневое при способление с пипеткой, копчик которой изогнут под прямым углом. Этой пипеткой в чашечку вводят необходимый раствори тель. Если для выщелачивания требуется подогрев, то чашечку подключают к электрической сети. Полученный раствор заби рают той ж е пипеткой из чашечки.
Чашечку выводят манипулятором из камеры. Камеру сни мают и на ее место помещают в л а ж н у ю камеру с необходимой
посудой. Д е р ж а т е л ь |
посуды в этом случае повернут |
на 90 °С по |
отношению к своему |
обычному положению. Ослабив |
з а ж и м пра |
вого манипулятора, поворачивают поршневое приспособление в нем так, чтобы изогнутый кончик пипетки расположился в гори зонтальной плоскости. Переносят находящийся в пипетке рас
твор в один из сосудов. Д а л е е |
работают с этим раствором. |
||
Сплавление |
на платиновой петле 1 1 1 . На предметном |
стекле |
|
в поле зрения |
микроскопа |
располагают плавень и |
образец. |
В правом манипуляторе крепят платиновую петлю. Вводят пет лю в поле зрения, нагревают ее и опускают в плавень, затем поднимают. Петля захватывает при этом некоторое количество плавня, который расплавляется в ней до прозрачного перла. Этим горячим перлом затем касаются образца; образец захва
тывается плавнем, сплавляясь с ним по мере |
нагревания. |
|
||
Прозрачные невсползающие перлы можно быстро получить, |
||||
сплавляя образец с бурой, борной |
кислотой, |
гидросульфатом |
||
калия. П л а в ы с N a 2 0 2 |
и особенно |
с NaOH имеют тенденцию |
||
ползти по проволоке. Однако, если |
использовать сухой плавень |
|||
при возможно низкой |
температуре, |
молено на |
платиновой |
петле |
специальной конфигурации (см. выше) работать и с этими |
плав |
нями. З а короткое время сплавления малого образца с ЫагОг
платиновая |
проволока разрушается |
незначительно, так что одна |
||||||
и та ж е петля может |
быть использована несколько |
раз. |
|
|||||
|
Примеры |
сплавления |
|
|
|
|||
Сплавление двуокиси титана и пятиокиси ниобия с пиросуль- |
||||||||
фатом калия. В вытяжную |
камеру помещают два конуса диамет |
|||||||
ром 0,5—1 мм. Камеру располагают на предметном |
столике |
|||||||
микроскопа. |
З а ж и м а ю т |
в |
правом |
манипуляторе |
стеклянное |
|||
поршневое устройство, в левом — мнкронагреватель. В одном |
из |
|||||||
конусов сплавляют двуокись |
титана |
с пиросульфатом |
калия, |
в |
||||
другом — пятнокись |
ниобия |
с пиросульфатом калия, |
при этом |
нагреватель располагают между конусами. Сплавление продол-
'жается в течение 5—10 |
мин. П л а в пятиокиси |
ниобия |
обрабаты |
вают 10%-ным раствором винной кислоты, |
а плав |
двуокиси |
|
титана — разбавленным |
(1:15) раствором |
серной кислоты и |
|
работают далее с растворами. |
|
|
77