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

О п и с а н н ая аппаратура использована для отделения F e n i от сопутствующих элементов при выполнении его титриметрическо-

<z^nzzzzzzzzzzzzzzz^i

11

101

б л а г о д а ря капиллярным силам, легко переходит в среднюю часть капилляра 3. В таком положении концы капилляра осторожно заплавляют на микропламени 4 высотой 2—3 мм, после чего центрифугированием вещество переводят в один конец капил­ ляра 5. Приготовленную таким образом пробу помещают в ап­ паратуру для ультрамнкрозоннон плавки 6, после чего включают системы нагревания и охлаждения . Регулируют нагревание так, чтобы ширина зоны плавления была не более 1 мм. Наблюдение лучше всего вести в микроскоп. Если вещество при отвердева­ нии очень сильно сжимается, то в пробе образуются полости—• пузырьки. Их можно устранить, слегка ослабив нагрев.

г

1 мм, собранные на двух отдельных блоках. Блоки затем мон­ тируют в конструктивно единое тело, в котором их пластинки поочередно заходят друг за друга, как зубья двух гребешков. П о торцам обоих блоков припаивают проходящую через плас­ тинки стальную полую иглу диаметром 0,6 мм, которая служит направляющей для к а п и л л я р а с образцом. В случае поломки

102

Насть IV КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

Количественное исследование состава вещества малых образ ­ цов может быть выполнено с помощью основных методов анали­ тической химии. Н а р я д у с общими операциями, применяемыми в качественном химическом ультрамикроанализе (растворение вещества, получение осадка, отделение его от раствора, нагрева­ ние, центрифугирование и т. п.), при количественных определе­ ниях используют дополнительные технические приемы, своеоб­ разную аппаратуру и методику.

Гравиметрические методы окончания определения того или иного элемента при малой общей массе исследуемого вещества недостаточно точны и поэтому не получили в ультрамикроана ­ лизе широкого практического применения. Главные компоненты анализируемого вещества здесь, как правило, хорошо опреде­ ляются титриметрически с использованием различных электро­ химических методов индикации точки эквивалентности. Д л я определения элементов-примесей (до сотых долей процента) на­ иболее целесообразно применять фотометрические методы. Титриметрические и фотометрические методы, являющиеся основ­ ными в аналитической химии растворов, наиболее хорошо разработаны и д л я ультрамикроаналитических определений. Точность результатов анализа во многом при этом зависит от массы исследуемого образца и точности его взвешивания на ультрамикровесах.

Г л а в а 1

ВЕСЫ И ВЗВЕШИВАНИЕ

До настоящего времени опубликовано весьма ограниченное число работ, посвященных взвешиванию нескольких микрограм­

"104

той мере, в какой это необходимо для получения данных с точ­ ностью, присущей гравиметрическому анализу. В противном слу­ чае прибегать к такому ультрамикроопределению, требующему чрезвычайной тщательности выполнения всех операций и потому

§ 1. Ультрамикровесы

Первые попытки взвешивания количеств вещества порядка микрограмма относятся к 1882 г. С тех пор для этой цели были предложены различные конструкции весов И 4 .

Весы с изгибающейся нитью

Наиболее простыми являются весы с изгибающейся нитью. Принцип их устройства основан на следующем. Если кварце­ вую, стеклянную или металлическую тонкую нить укрепить на одном конце, а свободный конец нагружать, то в зависимости от нагрузки этот конец нити будет опускаться, причем при не­ больших нагрузках смещение нити строго пропорционально на­ грузке. Смещение нити (в см) определяют по формуле

Момент инерции для нити круглого сечения вычисляют по формуле

Следовательно:

105

П о л ь з у я сь этой формулой, можно рассчитать, например, длину кварцевой нити определенного диаметра, при которой единице массы соответствовало бы заданное смещение. Сме­ щение конца нити измеряют горизонтальным микроскопом с фо­

гнезда для взвешивания показаны на рис. 54. Весы очень чув­ ствительны к малейшим сотрясениям, а т а к ж е к движению воздуха. Тарой для взвешиваемого образца служит пластинка, помещаемая на подвеску из алюминиевой фольги, которая

находится постоянно на нити. Конец нити, нагруженный подве­ ской и пластинкой без образца, приводят в центр поля зрения микроскопа поворотом рукоятки специального механизма. Затем весы арретируют опусканием нити на поддерживающий крючок. Пластинку снимают, помещают на нее взвешиваемый образец и вновь возвращают на алюминиевую подвеску. После этого арре­ тир осторожно опускают; и в поле зрения микроскопа оказы­ вается конец нити, смещенный относительно своего первона­ чального положения. Поворотом микрометрического винта ми­ кроскоп устанавливают так, чтобы конец нити вновь оказался в центре поля зрения на пересечении двух взаимно перпендику­ лярных линий. Отмечают число делений винта; если ж е окуляр микроскопа снабжен микрометрической шкалой, то, не изменяя положения микроскопа, замечают число делений окулярного микрометра, на которое сместился конец нити.

Вначале взвешивают несколько известных нагрузок (изго­ товление разновесов см. ниже) и по полученным данным строят график в координатах: число делений микрометрического винта или окулярной ш к а л ы — величина нагрузки. Получают прямую (рис. 55), по которой, зная смещение коромысла (в делениях) устанавливают размер навески (в мкг) . При этом более точный

106