книги из ГПНТБ / Алимарин, И. П. Качественный и количественный ультрамикрохимический анализ

ления включений. В этом варианте предусмотрено удаление про­ дуктов растворения основной массы образца, затрудняющих на­ блюдение за процессом выделения. Осуществляют такое удале­ ние путем создания постоянного обмена электролита на обра­

чений (рис. 36) состоит из микроскопа 1, на предметном столике которого располагается образец 2, микроманипулятора 3 с рабо­ чим инструментом 4 (двойным капилляром), гидравлической си­ стемы (линия нагнетания 5—6, линия разрежения 7—5—9) и схемы электрического питания 10. При работе капилляр-элек­ трод осторожно перемещают по границе выделяемого включе­ ния, точно повторяя его контур. Образуется канавка вытравли­ вания, ширина которой увеличивается со временем, что дает возможность подводить капилляр все глубже под включение и

71

полностью отделить включение от основы. Когда процесс отде­ ления подходит к концу, последнюю каплю электролита из ка­ пилляра перелосят на предметное стекло, так как в ней может находиться отделившееся включение. Если его здесь не оказы­ вается, то оно находится в образовавшемся на шлифе углубле­ нии, откуда может быть извлечено тем ж е капилляром .

§2. Перевод микрообразцов вещества

врастворимое состояние

Растворепне в кислотах

Если вещество легко растворяется в какой-нибудь летучей кислоте, удобно постепенно растворять его, используя необходи­ мую кислоту как газообразный реактив. Д л я этого в микроко­ нус с исследуемым веществом добавляют дистиллированную

воду, микроконус затем помещают в изогнутый капилляр, кото­

стоянно находиться в растворе. Когда растворение на холоду прекращается, конус нагревают микронагревателем, причем ча­ сто возникает необходимость в помещении конуса в вытяжную камеру.

При выполнении количественного анализа образец удобно растворять в капиллярном стаканчике для взвешивания (рис . 37) . Стаканчик / со взвешенным образцом 2 (см. ч. IV, гл. 1, § 1) располагают в поле зрения микроскопа на подставке из отрезка

72

стеклянной трубки. Пипетка 4 и микронагреватель 3 с изогну­ тыми кончиками находятся, соответственно, в правом и левом манипуляторах. П р е ж д е чем начать растворение, объектив мик­ роскопа з а щ и щ а ю т от возможной коррозии, надевая на него колпачок из прозрачной пластмассы. Фокусируя микроскоп на образце, вводят в поле зрения пипетку с кислотой и, опустив ее конец в стаканчик, вливают по стенке кислоту. Когда растворе­ ние на холоду прекращается, вводят в поле зрения с другой сто­ роны микронагреватель и, в зависимости от необходимой сте­ пени нагрева, располагают его на том или ином расстоянии от

с фтористоводородной кислотой. Чтобы за ходом растворения

фтористоводородной кислоты сосуд можно слегка нагревать. По окончании разложения образца чашечку извлекают из сосуда, отгоняют, нагревая, фтористоводородную кислоту, смачивают сухой остаток водой, взмучивают его и микропипеткой перено­ сят суспензию для дальнейших манипуляций в микроконус, на­ ходящийся на предметном столике микроскопа.

воде и кислотах твердых веществ применяют, как известно, ме­ тод сплавления их с тем или иным плавнем. Выполнение этой

Сплавление вещества с плавнями, имеющими низкую темпе­ ратуру плавления, удобно проводить в обычном стеклянном или кварцевом мнкроконусе, вершина которого д о л ж н а быть воз­ можно более круглой,

73

Если сплавление сопровождается выделением корродирую­ щих газов, конус для выполнения сплавления располагают под

дном, плоской задней стенкой и патрубком в боковой части. Че­ рез патрубок камера соединяется с водоструйным насосом, с помощью которого удаляются корродирующие газы, выделяю­ щиеся при.сплавлении.

Сплавляемую смесь нагревают мнкронагревателем, конструк­ ция которого несколько отличается от описанного выше в связи с тем, что он предназначается для более высоких температур. Частью, непосредственно осуществляющей нагревание, является

платиновая проволочка, соединенная с подводящими ток мед­ ными проводами запрессовкой. Соединение проводов в месте запрессовки фиксируют серебром, расплавляя здесь кристалл нитрата серебра и нагревая его на мнкропламени до восстанов­

они быстро окисляются на воздухе) . Обе соломки вместе про­

трубки выводят медные провода для соединения с описанной

на провода капилляры и пропускают в таком виде через фар ­ форовую трубку. Концы проводов выводят' из трубки для соеди­ нения с электрической цепью. В данном случае нагрев электрц-

74

ческим током используют лишь для подсушки плавня. Сплавле­ ние ж е проводят на микропламени, укрепляя микрогорелку 2 под предметным столиком микроскопа. Сплавление на горелке выполняют в камере 3 с дном, застекленным таким образом, чтобы в нем осталась щель для подведения горелки, и с крыш­ кой из термостойкого стекла. На крышку помещают кювету с плоскопараллельиыми сторонами для защиты объектива микро­ скопа от нагрева.

Переносят твердые вещества в конус для сплавления или в платиновую чашечку при помощи стеклянного поршневого устройства, изготовляемого следующим образом: стеклянную трубку диаметром 5—7 мм на расстоянии 7—8 см от конца в пламени обычной горелки вытягивают в капилляр диаметром 0,5—1 мм, длиной 7—8 см и обрезают. Кончик этого капилляра оттягивают в микропламени до диаметра 0,1—0,2 мм, оставляя

ную трубку. Конец нити длиной 7,5—8,5 см оттягивают до диа­ метра 0,05—0,15 мм. Д л и н а оттянутого конца д о л ж н а быть 1 см. Палочку на противоположном конце расплющивают в пестик. На поверхность палочки (от пестика до нити) наносят слой вакуум­ ной смазки и вставляют палочку в стеклянную трубку с оття­ нутым в капилляр концом. Стеклянное поршневое устройство в таком виде готово к использованию.

Предложено проводить сплавление т а к ж е в платиновой пет­

Сплавление в микроконусе. На держателе в стеклянную вы­ тяжную камеру помещают конус для сплавления. Камеру рас­

плавнем к оттянутому кончику капилляра поршневого устрой­ ства; в кончике при этом не должен находиться поршенек-нить. Манипулятором вводят кончик капилляра поршневого устрой­ ства в слой плавня во вспомогательном капилляре. Вспомо­ гательный капилляр с плавнем затем отводят. В ' кончике

75

плавень в конус. Поршневое устройство выводят из камеры и

используют поршенек стеклянного устройства, выведенный из ка­ пиллярного кончика. Затем опять добавляют плавень. Выводят капилляр поршневого устройства из камеры. Камеру обращают открытой стороной к нагревателю, включают водоструйный на­ сос и подводят к конусу в камере нагреватель. Постепенно вво­ дят сопротивление в цепи нагревателя, пока кончик нагревателя не раскалится докрасна. З а сплавлением наблюдают в микро­

конусе растворяют плав в соответствующем растворителе и ра­ ботают далее с раствором.

Сплавление в платиновой чашечке. На предметный столик микроскопа помещают сухую камеру, в центре дна которой имеется щель шириной около 5 мм. Камера должна быть по­ крыта крышкой из термостойкого стекла. В з а ж и м е левого ма­ нипулятора крепят платиновую чашечку, ее вводят в камеру,

кончик капилляра поршневого устройства, как описано выше, и вводят в камеру, наблюдая сначала невооруженным глазом, а затем в микроскоп. Фокусируют микроскоп так, чтобы отчетливо была видна верхняя плоскость чашечки. Опускают манипулятор

шечки. Медленно продвигая поршень в кончик капилляра, вы­ талкивают плавень в чашечку, затем в чашечку вносят крупинку вещества и снова плавень. Поршневое устройство несколько приподнимают манипулятором и выводят из камеры. Включают чашечку в электрическую цепь и наблюдают в микроскоп за подсушкой в ней вещества. Помещают на крышку камеры тепло­ вой фильтр, после чего осторожно подводят под чашечку микро­ горелку с пламенем,, высота которого не более 2 мм.

76

За сплавлением наблюдают в микроскоп. По окончании опе­ рации убирают горелку и в з а ж и м е правого манипулятора вме­ сто стеклянного поршневого устройства крепят поршневое при­ способление с пипеткой, копчик которой изогнут под прямым углом. Этой пипеткой в чашечку вводят необходимый раствори­ тель. Если для выщелачивания требуется подогрев, то чашечку подключают к электрической сети. Полученный раствор заби­ рают той ж е пипеткой из чашечки.

Чашечку выводят манипулятором из камеры. Камеру сни­ мают и на ее место помещают в л а ж н у ю камеру с необходимой

вого манипулятора, поворачивают поршневое приспособление в нем так, чтобы изогнутый кончик пипетки расположился в гори­ зонтальной плоскости. Переносят находящийся в пипетке рас­

В правом манипуляторе крепят платиновую петлю. Вводят пет­ лю в поле зрения, нагревают ее и опускают в плавень, затем поднимают. Петля захватывает при этом некоторое количество плавня, который расплавляется в ней до прозрачного перла. Этим горячим перлом затем касаются образца; образец захва­

нями. З а короткое время сплавления малого образца с ЫагОг

нагреватель располагают между конусами. Сплавление продол-

77

Сплавление пятиокиси ванадия с карбонатом натрия. Плати*

поршневое устройство. Заполнение чашечки веществами и сплавление проводят, как описано выше.

По окончании сплавления плав пятиокиси ванадия выщела­ чивают водой. Полученный раствор переносят в сосуд во влаж ­ ной камере. Проводят в этом растворе реакцию с 8-окснхииоли- ном и наблюдают образование темного осадка. Этим способом можно отделить, например, ванадий от титана, железа и других элементов.

конфигурации. В поле зрения микроскопа на крышке камеры располагают некоторое количество Na2C>2, рядом образец окисла хрома. В держателе посуды в камере находится микроконус с дистиллированной водой. Этот конус должен быть такого диа­ метра, чтобы в него свободно входила платиновая петля. Сплав­

§ 3. Качественный анализ некоторых образцов

Анализ феррохрома

Всухую вытяжную камеру помещают на держателе три

пуляторе поршневое приспособление с пипеткой. Включают во­ доструйный насос. Один сосуд наполняют дистиллированной водой, другой — серной кислотой ( 1 : 1 ) , третий — концентриро­ ванной азотной кислотой. В один из конусов переносят пипеткой s ' около 10 нл дистиллированной воды. И з з а ж и м а правого мани­ пулятора вынимают поршневое приспособление с пипеткой и укрепляют в манипуляторе стеклянное поршневое устройство, в капилляре которого находятся частицы сплава. Подводят порш­ невое устройство вплотную к конусу с дистиллированной водой и осторожно продвигают нить-поршенек вперед так, чтобы после

остаться, затем манипулятором отводят поршневое устройство. Поскольку частицы сплава располагаются на поверхности ме­

В зажимеправого манипулятора вновь крепят поршневое приспособление с пипеткой. Возвращают конус на держатель в

78

твор переносят 'В другой конус, после чего держател ь с посудой помещают в обычную камеру, предварительно удалив из него

ния крепят в правом манипуляторе держател ь со стеклянной

раствор в конусе стеклянной иглой твердый бромат калия . Зе ­

гидроокиси железа растворяют в серной кислоте (1:1) и, добав­

В сухую вытяжную камеру помещают на держателетри со­ суда и два конуса. Камеру располагают на предметном столике микроскопа. З а ж и м а ю т в правом манипуляторе поршневое при­ способление с пипеткой. Один сосуд наполняют дистиллирован­ ной водой, другой — серной кислотой ( 1 : 1 ) , третий — азотной кислотой ( 1 : 1 ) . Включают насос. В одном из конусов раство­ ряют пробу, как описано при анализе феррохрома. Выпаривают до обильного выделения паров серной кислоты и разбавляют водой до 50—70 нл. Переносят держатель с посудой в обычную камеру и помещают в него три чистых сосуда, которые запол­ няют 2 н. раствором едкого натра, 1,5 н. раствором роданида калия, 5%-ным раствором 8-оксихинолина в 2 н. уксусной кислоте.

Раствор феррованадия окрашен в, голубой цвет ионами четы­ рехвалентного ванадия . Его окисляют броматом калия, как

79