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

Часть I I I МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ

Д л я разделения элементов в ультрамикроэксперименте могут быть использованы многие известные методы аналитической

выделенное соединение имеют специфические признаки, позво­ ляющие идентифицировать тот или иной элемент.

гонкой в виде летучих соединений. Принцип работы при субли­ мации или перегонке малых количеств веществ и объемов жидкости обычный: нагревают . раствор, из которого надо ото­ гнать тот или иной компонент, и собирают дистиллят в охлаж ­ даемый приемник.

§ 1. Аппаратура1 7

82

§ 2. Методика эксперимента

П о д б и р а ют пару микроконусов: удлиненный конус-приемник и плотно входящий в него короткий рабочий конус для раствора (или сухого вещества), из которого надо провести отгонку. Ра ­ бочий конус помещают на держатель в сухую камеру, которую располагают на предметном столике микроскопа. В з а ж и м е пра­ вого манипулятора крепят поршневое приспособление с пипет­

телю и подводят нагреватель к конусу с раствором на уровне приемника (рис. 41). Включают ток и медленно повышают на­ пряжение, все время наблюдая в микроскоп. Поскольку в поле зрения микроскопа не помещается обычно весь «аппарат» дл я

.перегонки, фокусируют микроскоп на вершине конуса с раство­ ром и наблюдают за испарением этого раствора до необходи­ мого объема. Продвижение мениска к вершине конуса должно идти медленно. Скорость этого движения регулируют, изменяя положение микронагревателя или изменяя напряжение, пода­ ваемое на нагреватель. Затем выводят из камеры микронагре­ ватель, вводят в поле зрения конус-приемник, на стенках кото­ рого теперь видны капли раствора (или кристаллы твердого ве­ щества).

Отгонку повторяют необходимое число раз.

По окончании отгонки снимают крышку камеры, пинцетом вынимают конус с оставшимся раствором (или твердым веще-, ством) из приемника и располагают его рядом на держателе . Затем приемник помещают в капилляр для центрифугирования

83

и центрифугированием собирают капельки раствора со стенок

В этом конусе теперь можно обнаружить с помощью соответ­ ствующего реагента отогнанный элемент.

§ 3. Сублимация и перегонка некоторых веществ

Сублимация иода

Растирают в тонкий порошок кристаллы иода. В сухую ка­

порошка из конуса. Затем, осторожно придавая конусам гори­

Сублимацию проводят, как описано выше, наблюдая в мик­ роскоп. В процессе сублимации на стенках приемника оседают характерные кристаллы иода.

Сублимация ртути

Смешивают в ступке небольшое количество окиси ртути и по­ рошка железа. Полученную смесь нагревают, как описано выше, в результате чего на стенках приемника появляются капельки металлической ртути. Поместив затем приемник в центрифугу, собирают капельки ртути с его стенок в вершине. В рабочем конусе остается порошок железа, отличающийся от бывшей там смеси более темной окраской.

Выделение мышьяка перегонкой его хлорида 1 7

Во влажную камеру на держателе помещают четыре микро­ сосуда, два микроконуса и два мерных капилляра . В сухую камеру помещают три сосуда, один конус и конус-приемник для

наполняют дистиллированной водой, другой — 0,5 М азотной кис­ лотой, третий — раствором арсенита калия и четвертый — рас­ твором хлорида сурьмы. В один из конусов переносят пипеткой около 100 нл дистиллированной воды, затем, отмеривая в мер­ ных капиллярах, около 7 нл раствора хлорида сурьмы (50 нг сурьмы) и около 3 нл раствора арсенита калия • (25 нг м ы ш ь я к а ) ; перемешивают пипеткой. Обрабатывают раствор сероводородом,

84

рифугируют и оценивают объем осадка суммы полученных суль­

кислотой. Осадок в перенесенном сюда из влажной камеры ко­ нусе обрабатывают 30 нл концентрированной соляной кислоты и нагревают на водяной бане в запаянном капилляре . Переме­ шивают содержимое конуса при помощи электровибратора. Воз­ вращают конус в сухую камеру и обрабатывают его содержимое

переносят в расположенный на держателе другой конус. Остаток серы промывают 40 нл концентрированной соляной кислоты и промывной раствор присоединяют к основному раствору. Обра­

в капилляр и помещают в водяную баню при 80—90? С на 5—10 с.

остаток 10 нл концентрированной соляной кислоты и повторяют

Остаток от перегонки разбавляют 50 нл дистиллированной воды и обрабатывают сероводородом. Осадок собирают в вер­ шине конуса центрифугированием и оценивают его объем. В от­ раженном свете отчетливо различима оранжевая окраска суль­ фида сурьмы.

Собирают осадок в вершине конуса центрифугированием. По ­ мещают конус во влажную камеру, где оценивают объем осадка. Ж е л т ы й цвет сульфида мышьяка отчетливо виден в отраженном свете.

Измеренные объемы осадков находятся приблизительно в следующем соотношении: V A S S S , : Vs^s, '• (VASJ S, + Vsbg,) = 1 : 2 : 3 .

85

изящного метода, не требующего зачастую внесения в раствор посторонних веществ, можно разделить элементы в малых объ­ емах4 растворов технически наилучшим образом,- в полном соот­ ветствии с природой ультрамикроэксперимента. Минимальное содержание металла "в растворе, при котором его еще можно вы­ делить электролитическим путем, рассчитывают по уравнению Нернста. В качестве примера приводим расчет для ионов меди. Потенциал выделения меди из I н. раствора составляет 0,34 В. Ввиду того что перенапряжение водорода на меди составляет 0,23 В, т. е. его потенциал выделения равен —0,23 В, потенциал катода можно доводить до этого значения. При таком потен­ циале концентрация ионов меди в растворе, вычисленная по

верхность электродов при соблюдении рекомендуемого в анали­

§1. Электролиз с твердыми электродами

Вультрамикроанализе следует применять электроды из пла­ тины, чтобы предотвратить загрязнение раствора посторонними ионами во время электролиза.

86