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

вещества уменьшается

пропорционально объему, в то время как

оптическая плотность

понижается

пропорционально

толщине

слоя раствора, т. е. значительно медленнее.

Поэтому,

работая

с капиллярными кюветами, можно

снизить

предельно

опреде­

ской трубки. В простейшем

случае — это отрезки

капиллярных

трубок различного диаметра, длины и, соответственно,

емкости

(сотни,

десятки

и

единицы

м к л ) .

Наиболее

подходящим

материа­

лом для таких кювет является

стекло,

поскольку

оно

хорошо

смачивается водными растворами,

что обеспечивает надежное и ка­

чественное (без пузырьков возду­

ха) заполнение

кюветы.

Такие

Рис. 116. Капиллярная

кювета из

кюветы

с

торцов

з а к р ы в а ю т

по-

фторопласта:

ЛИрОВаННЫМИ

СТеКЛЯННЫМИ

ИЛИ

/ - в т у л к а ;

2 — к а н а л ы .

кварцевыми

пластинками,

кото­

ными

силами

тонкого

слоя растекшегося

по

торцу

раствора .

К л а д у т

и снимают пластинки

пинцетом,

ни

в

коем

случае не

руками. Д л я

того чтобы

снять

пластинку, ее

надо сначала сдви­

этом надо следить, чтобы пинцет не коснулся раствора .

Л у ч ш е

использовать вместо пинцета стеклянный

з а ж и м 1 9 °.

У д е р ж и в а я

в этом з а ж и м е

снятую

пластинку, можно

промыть

ее

любым

раствором.

К а п и л л я р н ы е

кюветы,

изготовляемые

из

пластмассы,

менее

пиллярная кювета из фторопласта 2 3 показана на

рис. 1.16. В ее-

торцы ввинчены втулки / с отверстиями-окнами,

изготовленные

пиллярные

кюветы

раствором

следующим

о б р а з о м 1 9 1 . Толсто­

стенный

капилляр /,

с диаметром точно равным диаметру

кюве­

ты с одной стороны шлифуют, а с другой

оттягивают в тонкий кончик, длина

которо­

го зависит от глубины сосуда,

содержащего

анализируемый

раствор.

П р у ж и н к а м и

ка­

m

пилляр

плотно

прижимают к кювете 2 сни­

зу. Сверху через стеклянную насадку 3 та­

ким

ж е

способом

присоединяют

к

кювете

пневматическое устройство 4, состоящее из

резинового

баллона

и.

микрометрического

винта. При заполнении кювету

з а ж и м а ю т в

штативе с рейкой и засасывают раствор до

тех

пор,

пока

он

не

появится

в

насадке

3.

З а т е м отнимают капилляр /, выдавливают

немного раствора, после чего, повернув кю­

вету нижним торцом вверх, кладут на него

полированную

пластинку. П р и д а в

затем

кю­

вете

первоначальное

положение,

снимают

насадку и пневматическое устройство и за­

крывают второй пластинкой другой торец

кюветы. При работе с кислыми и нейтраль­

ными

растворами

пластинки и торцы

кювет

м о ж н о гидрофобизировать раствором хлор-

Рис.

117.

Капилляр­

силана.. Тогда

капля

раствора,

выдавливае ­

м а я

из

кюветы

для образования

капилляр ­

ная

кювета

из стек­

ного затвора, не растекается, и поэтому из­

ла

(а)

с

приспособ­

лением

для

ее запол­

быточный (сверх необходимого для запол ­

нения

(б):

нения

и

проведения

измерения)

объем рас­

1 — капилляр с

оттянутый

твора оказывается невелик. Однако, оче­

кончиком;

2—кювета;

3 — стеклянная

насадка;

видно, что

для

такого

способа

заполнения

4—пневматическое

уст­

кювет

необходимо

располагать

заметным

ройство.

избытком

(по

сравнению

с

собственным

заполнить им

кроме

кюветы

еще и

вспомогательные

части

) и

3 (см. рис.

117).

Описанный прием заполнения пригоден лишь для капилляр ­

ных

кювет

сравнительно

большой

емкости

(десятки

и сотни

м к л ) , используемых

при

работе на

обычных

приборах.

Кюветы

ж е емкостью несколько

мкл,

применяемые в

условиях

фотомет-

рирования

на

предметном

столике

микроскопа

(приборы

на

основе микроскопа)

могут

быть заполнены

раствором

только с

помощью поршневой

микропипетки

(см. ч. I I , гл. 1, §

2).

П р и работе под

м и к р о с к о п о м 5 1

используют

как

вертикаль­

ные,

т а к и

горизонтальные

капиллярные

кюветы

(рис.

118).

целиком

гидрофобизируют во

избе­

ж а н и е растекания

раствора

и

для

уменьшения

скорости

его испарения.

Ж 1

_

'

Раствором

заполняют

к а ж д ы й

раз

один

и тот ж е

участок

кюветы

от за­

крытого ее торца так, чтобы мениск

раствора выходил за поле зрения

микроскопа. Емкость таких кювет

5—10

мкл.

Вертикальные и

горизонтальные

Рис. 118. Капиллярные кюветы:

капиллярные

кюветы

перед

поме­

а — вертикальные;

б—горизонталь­

щением

на

предметный

столик

мик­

ная.

роскопа

приклеивают

на

полирован­

очень

слабого светового потока. Поэтому в стандартном при­

боре

нужен усилитель света — фотоумножительная трубка -с р е ­

использован

для

анализа

растворов при работе в

кюветах

емкостью

20

мкл

и менее

на спектрофотометре Бекмана 1 9 ° . Этот

прибор,

а т а к ж е

аналогичный спектрофотометр СФ-4

удобны

кроме

того,

легко заменять

д е р ж а т е л ь кювет. Д л я

установки

малых кювег в

стандартных

приборах изготовляют

специальные

держатели и используют соответствующие приемы.

Значительная

часть

работ

в

области ультрамикрофотометрии

и

посвящена

ке источника

света. М е ж д у

источником света и капиллярной кю­

ветой помещают д и а ф р а г м у

(из картона или жести), чтобы свет,

падающий на

фотоэлемент,

проходил только через кювету (а не

н ад ней

или

под ней) .

Затем

следует

правильно

расположить

д е р ж а т е л ь с

кюветами

по отношению

к световому

потоку. Д е р ­

ж а т е л ь

должен перемещаться

в вертикальном и

горизонталь­

кюветы так, чтобы свет

освещал входные отверстия

обеих кювет

одинаково.

Юстировку проводят

с

кюветами, имеющими

минимальный

диаметр, в этом случае

для

других кювет повторять юстировку

направлении

одну

из кювет, добиваясь

максимальной

интенсив­

ности прошедшего

через нее; светового

потока. З а т е м

помещают

на пути

светового

потока

другую

кювету

и

устанавливают

ее

т а к ж е .

Д л я

правильной

установки

кювет

в

вертикальном

на­

светового потока; входное отверстие кюветы должно

находиться

против

отверстия

д и а ф р а г м ы . З а т е м , открыв затвор

фотоэлемен­

та, берут отсчет

д л я

одной

из

кювет. П о м е щ а ю т на

пути свето­

вого потока вторую

кювету

и т а к ж е берут отсчет. Установка счи­

тается

законченной, если интенсивность потоков д л я

обеих кювет

при их

перестановке

остается

одинаковой.

пиллярных кюветах (емкостью несколько микролитров)

могут

быть использованы микрофотометры на основе микроскопа.

Простейшим из микроколориметров является прибор

Сомо-

гия 1 9 4 - 1 9 5 . В нем микроскоп скомбинирован

с оптическим

при­

способлением, которое позволяет свести световые потоки

при

по­

мощи призм в поле зрения . Схема прибора

показана на

рис.

119.

Световой поток фокусируют конденсором от микроскопа,

после

чего свет проходит через ирисовую д и а ф р а г м у и оптический

клин

и при помощи призм попадает в поле зрения.

Освещенность

обеих половин поля зрения устанавливают, варьируя

положение

оптического

клина.

Интересен

микрофотоколориметр конструкции

Хольтера —

М а л ь м с т р о м а 1

9 6 ' 1 9 7 (рис.

120). В качестве источника света в

приборе использована обычная микролампа 1 со

стабилизато ­

ром

н а п р я ж е н и я . ' С в е т о в о й

поток проходит через

систему

линз

2,

падает

на

серебряную

поверхность призмы

3,

отражаясь.

от которой попадает (через конденсор

4 и

капиллярную кю­

вету с раствором на предметном столике микроскопа 5)

в

объек­

тив 6. Устройство 7 является фотонасадкой с системой

призм,

окуляром

10 X

и

боковым тубусом

для

наблюдения.

Наверху

укреплена

часть

8

с3 фотоэлементом

и фильтром.

Фотоэлемент

присоединяется к гальванометру с выключателем в части 7.

Поместив на

предметный столик

микроскопа

капиллярную

кювету, заполненную растворителем,

удаляют

с пути

светового

Рис. 119. Схема ми-

Рис. 120. Общая

схема

микроколориметра Холь-

кроколориметра Со-

тера — Мальмстрома:

МОГИЯ.

/ — микролампа;

2 — с и с т е м а линз;

3 — п р и з м а ; 4—конденсор;

5 — предметный

столик;

6—объектив

микроскопа;

7 — ф о т о -

насадка;

S—фотоэлемент.

потока подвижную

призму в фотонасадке

7,

открывают

затвор

метра

при

том ж е световом

потоке. По

полученным данным

строят

калибровочный график, после чего

проводят необходимое

измерение

с

анализируемым

раствором.

Н а д е ж е н

в работе,

прост

и компактен

микрофотоколориметр

на основе

микроскопа

с вмонтированной

настраиваемой осве­

показаниях регистрирующего

прибора. Использованный в при­

боре микроскоп типа М И Н - 8

,

кроме

того,

имеет жестко

укреп­

ленный тубусодержатель, что

в а ж н о

для

размещения

на нем