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

Т а к а я классификация

дана

автором при выполнении

анализа

м и к р о м е т о д о м 1 1 0 .

Переходя к

ультрамикромасштабу

экспери­

мента и имея в

виду

выполнение полуколичественных (по

смеси, Вильсон

исключает из I группы

анион VOJ,

а из I I I — .

В г ~ , — к а к ионы, для которых не найдены надежные

р е а г е н т ы 3 1 .

Разделение

и полуколичественное

определение

анионов I

раствора

сульфата

и хромата

калия (или а м м о н и я ) ,

содержа ­

щего 0,5

мкг соответствующих

солей,

приблизительно

двойным

объемом

5%-ного

раствора B a ( N 0 3 ) 2 .

Конус затем

нагревают

Затем анализ проводят

по схеме 4.

Схема

4. Разделение

и идентификация

анионов

I группы

Раствор пробы

(см. текст)

Осадок

1

Раствор

1

желтоватого

цвета

150 нл

Отбрасывают

Промывают водой, добавляют

4 н. H N 0 3 ,

нагревают

5 мин при

100 °С и центрифугируют

Осадок

2

Раствор

2

белого цвета

желтого цвета

Измеряют

его параметры

(см. ч. I I ,

Добавляют

90 нл 6 и. N H 4 O H

(рас­

гл. 1, §

1) для определения

SO^~

твор

должен

оставаться

слабо­

в

виде

BaS04 . Промывают

водой

кислым),

упаривают

раствор

до

50

нл,

добавляют

70—80

нл

и

переносят

промывные

воды в

Р Ь ( С Н 3 С О О ) 2

и

центрифугируют

раствор

2

Осадок

3

Раствор

3

желтого цвета,

Отбрасывают

Измеряя его параметры,

определяют

СгО*~ в виде Р Ь С г 0 4

-Необходимость разделять и идентифицировать

комплексные

цианиды,

составляющие

I I группу,

возникает

редко.

Поэтому

описание манипуляций, выполняемых для исследования

I I груп­

п ы 3 1

, здесь не приводится. Смесь

ж е

С1~ и I " , составляющих

I I I

группу,

разделяют

и

компоненты

идентифицируют

следую­

щим

образом.

Осадок i

Раствор 1

черного цвета

Обрабатывают

100 нл раствора 0,5 н.

Измерив его параметры,

определяют

NaOH

для

осаждения

избытка

I в

виде Pdl 2 .

P d 2 + и

центрифугируют.

Осадок промывают водой и перено­

Добавляют 50 нл Ш%-ного раствора

сят

промывные воды

в раствор 1

A1(N0 3 ) 3 для адсорбции

колло­

идального палладия на А1(ОН)3 ,

перемешивают и

центрифугируют

Осадок 2

Раствор

2

Промывают водой н переносят про­

Упаривают,

подкисляют

50

нл 2 н.

мывные воды в раствор 2. Оса­

H N 0 3 , добавляют

100 нл 2%-ного

док

2 отбрасывают

раствора

A g N 0 3

и

центрифуги­

руют

Осадок 3

Раствор

3

белого цвета

Отбрасывают

Измер_ив его параметры, определяют

С1

в виде AgCl

i

i

Рас. 26. Блок для сохранения малых объемов раство­

ров в капиллярных

сосудах.

хранения растворов. Бенедетти-Пихлер 1 7

рекомендует сохранять

малые объемы растворов, з а п а и в а я

микрососуд в капилляр с

верстиями, в центральном из которых находится

в л а ж н а я

вата

(рис. 26). Такой блок накрывают

чашкой Петри или кристаллиза ­

тором. Удобно сохранять раство­

ры

и непосредственно

во

в л а ж ­

ной камере, закрыв открытую ее

сторону в л а ж н о й

ватой

и

поме­

стив

в чашку Петри.

Если,

напротив,

подлежащий

Рис. 27.

Кварцевая чашечка для

определению

компонент

раство-

упаривания.

рен в большом

д л я ультрамикро-

эксперимента

объеме, то следует

упарить

раствор. Д л я

этой

цели удобно использовать кварце­

вые

чашечки специальной

формы

(рис.

27)

емкостью

0,1—

0,05

мл. Упаривание на

воздушной

бане

надо

вести

осторожно,

сосуд,

используя прием Б е н е д е т т и - П и х л е р а 1 7

д л я

добавления

твердых реактивов в раствор. Л у ч ш е

переносить

п о д л е ж а щ е е

исследованию вещество в микрососуд с дистиллированной

во­

дой и

центрифугированием собирать

вещество

в

вершине

ко­

стицы удаляют

заплавленным

кончиком пипетки (или стеклян­

ной нитью) и переносят

их, как

указано

выше, в микрососуд

д л я

исследования. Реплика

ж е

сохраняет

отпечатки частиц

п

тем

самым дает информацию

о первоначальном

распределении

их

на поверхности.

Пробы не очень компактных покрытий или пленок заметной

толщины (несколько десятков

микрометров)

могут

быть

ото­

браны с поверхности при помощи полой иглы для

и н ъ е к ц и й 7 3 .

Иглу длиной около 12 мм с заостренным на конус концам

(внут­

ренний диаметр

около

0,3

мм)

монтируют в

торец

внутренней

торую

впоследствии

используют

д л я

выталкивания

взятой

пробы

из иглы. Д л я

работы иглу

располагают перпендикулярно

к поверхности, с которой необходимо

отобрать пробу;

кончик

ляра затем оттягивают на ацетиленовом микропламенп,

и кон­

чик 1 железной проволоки оказывается внутри копчика

квар ­

ляют

в

стеклянной

трубке - держателе 4 так, чтобы

свободный

конец

7

проволоки (за держателем)

имел длину

3—4

см. В

этой

стороне

д е р ж а т е л я

находится магнитная катушка

5 длиной

2,5 см

и диаметром

1,5 см, имеющая железный сердечник 6 диа­

метром

4 мм, один

конец которого

выступает

из

катушки

па

микрососуд

(или на предметное стекло); в этой позиции ток

вы­

ключают, и

частицы, отделившись

от магнита,

остаются в

со­

суде.

Подготовка вещества твердых включений в

минерале

пли

сплаве

Твердое включение в минерале или сплаве чаще всего можно

изолировать

высверливанием.

Д л я

этой цели используют

раз­

сверливания

весьма

удобной является конструкция,

предлагае­

м а я Р у с а н о в ы м ш :

сверло обычной

зубоврачебной

бормашины

оканчивается

точно

центрированным

з а ж и м о м для

стальных

торой удален объектив и окуляр. Объект, из

которого высверли­

вают включение, укрепляют на подвижном

столике

бинокуляр­

ной лупы

пластилином. Конец неподвижной

иглы устанавливают

в центре

включения, лупу фокусируют и

сверло

приводят во

диаметром до 0,2 мм. Стальные иглы

пригодны для высверлива­

ния материала, твердость которого не

превышает

твердости

кварца . Д л я

более твердых пород можно

применять тонко

отто­

ченный победитовый наконечник.

Установку

несколько

иного вида,

но

работающую

по

тому

ж е принципу,

предлагает

использовать

К а л ю ж н ы й п з .

Преиму­

щество этой установки состоит в том,

что объект помещают на

зиновую прокладку.

Это до некоторой степени предохраняет

сверло от случайной поломки.

В установках подобного типа

предлагается т а к ж е

сверло с н а б ж а т ь

микрометром 1 1 4

для кон­

троля глубины отбора пробы.

При

таком контроле

сверлом

3 За к. 708

65

пирамиды

лежит

на

оси

стержня

сверла, то все

три

отпечатка

полностью

совместятся.

Эксцентриситет

исправ­

ляют

подграиением

(сме­

щением)

одной

или

двух

граней

сверла.

Работают

с

прибором

следующим образом . Объ­

ект помещают на пред­

метный

столик

микроско­

па,

который

повернут

в

крайнее

положение

до

упора.

Рассматривая

по­

верхность

отшлифованно­

го

образца

в

микроскоп

и передвигая

столик

при

помощи двух винтов коор­

динатной

подачи,

находят

место отбора пробы, сов­

мещая его

с

перекрестием

нитей

винтового

окуляр­

ного

микрометра.

Затем

Рис. 31.

Приспособление

для

сверления

столик

поворачивают

. в

к прибору ПТМ-3:

другое

крайнее

положе­

1,3—подшипник»;

2 — с т е р ж е н ь

сверла;

4—штыри;

5 — д е р ж а т е л ь

сверла; 6—груз;

7 — шток

механизма

ние до упора, так что с

нагружения .

выбранной точкой

отбора

ный

объем,

а т а к ж е

убедиться

в

том, что

проба получена с

выбранного участка. При - D

= 50

мкм объем

высверленного ме­

талла

равен

3 7 5 0 - Ю - 9

мм3 ;

если

это

железо,

то масса его будет

равна

приблизительно

0,03

мкг.

Стружка в процессе сверления разбрасывается

по

поверхно­

сти шлифа около воронки и располагается вокруг

нее

довольно

плотным кольцом. Отсюда стружку можно, перенести

в микро­

сосуд, используя

удобный

в

к а ж д о м случае

прием (см. в ы ш е ) .

Н а основе прибора

ПМТ -

3

сконструирована т а к ж е установка

для выделения

фаз

из

сплавов методом

микрозондирования,

3*

67

вается максимальная

подача энергии

к игле, в

результате

чего ее кончик вибрирует с наибольшей

амплитудой

(ход

кон­

чика иглы около 25

мкм от центра во

все направления) .

На ­

ной и азотной кислот ( 1 : 1), при котором одним из

электродов

является

изготовляемая

игла, а другим — платиновая

фольга.

Электролиз ведут при напряжении 8—10 В, погружая

проволоку

в электролит 25—30 раз с выдержкой по 2 с. Затем

проволоку

оставляют

в электролите

до тех пор, пока ток не упадет

почти

ляется от реагента и его берут на

анализ. Д л я добавления

реагента точно в

необходимое место

используют

микропипетку

с изогнутым кончиком. Однако селективно

растворяя основное

вещество, нельзя

быть полностью уверенным в том, что вещество

включения осталось н е и з м е н н ы м 7 3 .

Более надежным является электролитический метод локаль ­

ного выделения

включений 1 1 9 ~ i 2 i .

Шлиф,

на котором

отмечено

подлежащее выделению включение

(диаметром

20—50

мкм) ,

микроскопом, располагая в центре поля

з р е н и я 1 2 0 .

Микропипет­

кой с изогнутым кончиком, укрепленной

в правом

манипуляторе,