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
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—|—1—1— |
||||
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