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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 53

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

светопринимающего устройства без нарушения фокусировки объ­ екта. Общий вид прибора показан иа рис. 121. Селеновый фото­ элемент 1, снабженный ирисовой д и а ф р а г м о й , удобно крепится на тубусе микроскопа с помощью кольца для микрофотонасадки.

Рис. 121. Микроскоп-фотометр

с фотоэлементом:

/ — ф о т о э л е м е н т ;

2 — гальванометр;

3 — микромашщулятор.

Фототок регистрируется

гальванометром

2 с теневой стрелкой

(цена деления 1 , 5 - Ю - 8

А ) . Постоянство

светового потока, па­

дающего на кювету, обеспечивается стабилизацией подаваемого на трансформатор микролампы н а п р я ж е н и я сети с помощью

 

 

 

 

 

феррорезонансного

стабилиза­

 

 

 

 

 

тора.

Воспроизводимость

ре­

 

 

 

 

 

зультатов

определения,

полу­

 

 

 

 

 

чаемых при постоянном свето­

 

 

 

 

 

вом потоке, зависит от точно­

 

 

 

 

 

сти установки

капиллярной

 

 

 

 

 

кюветы

в

поле зрения

микро­

 

 

 

 

 

скопа.

Н а д е ж н ы е

результаты

Рис.

122.

Схема

включения

фото­

можно

получить

только

при

 

 

сопротивления.

 

работе

с кюветой,

находящей­

 

 

 

 

 

ся в одном и том

ж е

положе­

нии

д л я

данной

серии определений. О д н а ж д ы установленную в

поле зрения кювету последовательно заполняют серией

раство­

ров с помощью микропипетки, укрепленной в манипуляторе

(см.

рис.

121).

 

 

 

 

 

 

 

 

Р а б о т а т ь следует при

таком

увеличении

микроскопа,

когда

сечение отверстия кюветы

занимает все поле зрения

микроскопа.

Таким путем обеспечивается эффективное использование всего светового потока. Тем не менее этот поток недостаточно интен­ сивен для того, чтобы имея в качестве приемника света селено­ вый фотоэлемент, работать со. спектральными светофильтрами. Световой поток малой интенсивности с достаточной для реги-

-178


страции чувствительностью может быть воспринят фотосопро­ тивлением. Используя его в качестве приемника света вместо фотоэлемента, можно работать со спектральными светофильтра­ м и 5 1 . .Фотосопротивление при этом р а з м е щ а ю т как фотоэлемент

I

I I |

| | '

I—1—I•—I—|—11

0.8

2,1. Ь,0 5,8

7,2 8.8 ЮЛ

'

2 J

U

5

с.мкг/пл

Рис. 123. Калибровочные

графики

при работе

с

фотосопротивлением:

а о п р е д е л е н и е M g 2 +

по реакции с 8-оксихннолином (^.=660 им, V = 8 мкл, ш=0',006 мкг):

б — определение F e " ' по реакции с роданидом

{Х=470

им, а = 8 м к л , т = 0,008 мкг).

на тубусе микроскопа. Питание его осуществляется от сети че­ рез феррорезонансный стабилизатор и электронный стабилизи­ рованный выпрямитель СВК - 1 при включении с помощью сба­ лансированной мостовой схемы. П о к а з а н и я регистрируются

ламповым

 

вольтметром

 

 

 

 

 

А4-М2. Соответствующая

ч

 

 

 

 

схема

представлена

на ; • ( J-

 

 

 

рис.

122.

 

 

 

 

 

Источник

 

 

 

 

Наиболее

подходящим

с 0 т а

 

 

 

 

является

фотосопротивле­

 

 

 

 

 

ние

ФС-К1 с высокой аб­

 

 

 

 

 

солютной

 

чувствитель­

 

 

 

 

 

ностью. При его исполь­

 

 

 

 

 

зовании, работая с крас­

 

Ms

 

 

 

ным

 

(X — 660

нм)

и си- (Т )

 

 

 

ним

(Я = 470

нм)

фильт- рмг

5хобш-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рами,

получают

четкие

 

окуляр

 

 

 

данные (рис. 123). Свето­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фильтры

в

 

микроскопе

Рис.

124. Оптическая

схема

микроскопа-

М И Н - 8 располагают

на

пути света вместо удаляе ­

 

спектрофотометра.

 

 

 

 

 

мого анализатора . Требо­

 

 

 

 

 

вание к кюветам и условия их использования

те же , что и при

работе на микроскопе-фотометре с фотоэлементом.

 

 

Д л я фотометрического

анализа в капиллярных

кюветах ма­

лого

 

объема

 

предложен

т а к ж е

микроскоп - спектрофотометр , 9 8 ,

сконструированный

на

основе

микроколориметра

Хольтера —

Мальмстрома . Принцип

работы

этого прибора

состоит в том, что

очень

узкий

поток

монохроматического света

(диаметр 0,4 мм)

проходит через капиллярную кювету, воспринимается

фотоумно­

жителем,

после чего измеряется

его интенсивность.

 

Оптическая

179



схема микроскопа-спектрофотометра показана

на

рис.

124.

Источником

света

является циркониевая

дуговая

л а м п а .

Соби­

рательная

линза

L \ направляет

поток света

в

щель

монохро-

матора Si,

после

которого луч

проходит

собирательную

линзу

L 2 и разлагается

затем стеклянной призмой

с постоянным от­

клонением. Диспергированный свет фокусируется далее теле­

скопной

линзой

L 3

и через

прямоугольную

призму

выходит

к

щели S2 . Ширину щелей Si и S2 можно менять в пределах

25—

250 мкм. На выходе из щели S2 луч расщепляется с помощью

кварцевой пластинки

(0,5 м м ) , расположенной под

углом

45°

к

оптической оси; при. этом 5%

света

отклоняется

и падает

на фо­

тоумножитель сравнения Р М ь Основной

луч фокусируется

лин­

 

 

 

 

зой Z-4, проходит далее

кювету,

 

 

 

 

попадает

в объектив

микроскопа

 

 

 

 

и отсюда проектируется на фото­

 

 

 

 

умножитель

Р М 2

со

сбалансиро ­

 

 

 

 

ванной мостовой схемой для из­

 

 

 

 

мерения. Установка кюветы мо­

 

 

 

 

жет

быть

проверена

через

оку­

 

 

 

 

ляр 10Х, свет в который посы­

 

 

 

 

лают

с

 

помощью

подвижного

 

 

 

 

з е р к а л а

М.

Н а д

окуляром

рас­

 

 

 

 

полагают

откидную

пластинку,

 

 

 

 

п р е г р а ж д а ю щ у ю

путь посторон­

 

 

 

 

нему свету во избежание его от­

 

 

 

 

счета

фотоумножителем .

 

 

 

Рнс. 125.

Держатель

кювет к ми­

Д л я

кювет предложен

д е р ж а ­

тель

из

 

бакелита

(рис.

125)

с

кроскопу-спектрофотометру.

двумя р я д а м и отверстий по

раз ­

 

 

 

 

 

 

 

 

меру

кювет. В отверстие для

к а ж ­

дой из кювет помещают полированную пластинку в строго го­ ризонтальном положении, затем ставят кюветы, заполняют их растворами и з а к р ы в а ю т пластинками сверху. Д е р ж а т е л ь с кю­ ветами помещают на предметный столик в светонепроницаемой коробке с выдвигаемой крышкой, на которой против каждой из кювет сделаны отверстия. Устанавливают ту или иную кювету в поле зрения микроскопа при визуальном контроле через окуляр (см. рис. 124).

Кроме описанных приборов на основе микроскопа, непосред­ ственно использованных для неорганического ультрамикроана ­ лиза, в этом масштабе эксперимента перспективно применение фотометрических насадок к микроскопу в сочетании со спектро­

фотометром 1 9 9 . Интересна

т а к ж е установка

д л я измерения и

записи

оптической

плотности весьма

малых

объемов

раство­

ров 2 0 0 ,

оформленная

в виде

приставки

к спектрофотометру

СФ-4.


ЗА К Л Ю Ч Е Н И Е

Вб л и ж а й ш е е время следует ожидать, что техника и методика

ультрамикроэксперпмента будет

развиваться главным

образом

в направлении уменьшения количества анализируемого

вещества

и сочетания техники

микроскопии с современными инструмен­

тальными методами

анализа .

 

 

Развитие физических методов анализа малых количеств ве­

щества, таких, как эмиссионный,

спектральный, реитгено-спект-

ральный, масс-спектральный или радиоактивационный, ни в ка­ кой мере не снижает значения классических химических и фи­ зико-химических методов ультрамикроанализа, так как только с помощью этих методов пока можно установить степень окисле­

ния элементов в растворах, тип

ионов, характер комплексных

соединений и т. д. Физические ж е

методы ультрамикроанализа

позволяют прежде всего определять элементный состав и харак ­

тер соединений в твердом

виде.

 

 

Рассмотрим кратко некоторые перспективы и задачи даль ­

нейшего развития методов

ультрамикрохимического

анализа .

Д л я наблюдения операций, выполняемых при помощи

манипуля ­

торов под микроскопом,

может быть

применен телевизионный

м и к р о с к о п 2 0 1 . И з о б р а ж е н и е ,

видимое

на кинескопе, может изме­

няться по яркости и контрастности, что бывает необходимо при наблюдении кристаллических осадков или полированных шли­ фов. В б л и ж а й ш е м будущем, несомненно, в ультрамикроанализе найдет применение цветное телевидение. •

Иногда следует вести наблюдение в ультрафиолетовом свете, применяя люминесцентный микроскоп, так как многие люмине­

сцентные

реакции о б л а д а ю т весьма большой чувствитель­

ностью 1 0

0 ' т .

В настоящее время К. П. Столяровым 1 0 0 разработан система­ тический ход микрохимического качественного анализа, основан­ ный на люминесцентных реакциях с неорганическими и органи­ ческими реагентами.

Интересной возможностью д л я развития ультрамикрокристал - лоскопии является применение цветовой трансформации, предло­

женной

Б р у м б е р г о м 2 0 2 .

В л и т е р а т у р е 1 0 0 ' 2 0 3 описан

способ приме­

нения

этого метода в

аналитической химии и

показаны его

18J