ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности ультрамикроанализа из "Введение в количественный ультрамикроанализ" Ультра(м икроанализ основан на тех же теоретических положениях и тех же реакциях, что и макроанализ. Однако необходимость анализировать чрезвычайно малые количества вещества приводит к технике эксперимента, существенно отличающейся от приемов исследования сравнительно больших количеств. Одна и та же задача решается в макро- и ультра-микрометодах различными путями, различными приемами и с применением различных приборов. [c.13] Работа с очень мальими количествами неизбежно требует применения лупы или микроскопа для контроля значительной части процессов, наблюдения продуктов реакции и т. д. Применение микроскопа совершенно необходимо при работах с растворами объемом 0,1 мкл и. менее. [c.13] Малые размеры приборов и сосудов, в которых проводятся операции ультрамикроапализа, нередко требуют применения микроманипуляторов (см. стр. 26, 38, 56), т. е. приборов для передвижения пипеток, капилляров, для проведения ряда опер Г-ций в конусах и других мельчайших сосудах под микроскопом. С помощью микроманипуляторов можно перемещать укрепленный в них инструмент в трех взаимно-перпендикулярных направлениях. [c.13] Применение микроскопа и микроманипуляторов является одной из особенностей техники ультрамикрометода. Конструкциям микроманипуляторов посвящен ряд монографий [137, 333 и статей [6, 77, 86, 94, 109, 157, 167, 189, 190, 192, 208, 239, 289, 312, 315, 318, 357]. [c.13] Однако Макро- и ультрамикрометоды анализа отличаются не только масштабами и техникой выполнения отдельных операций. Отдельные факторы, которые в макроанализе не имеют практического значения, становятся весьма важными при работе с очень малыми количествами. Рассмотрим некоторые из них. [c.13] Таким образом, пав0р шость соприкосновения раствора со стенками и дном сосуда в ультрамнкроанализе по крайней мере в 50 раз больше, чем в макроанализе. Это приводит к довольно заметному взаимодействию растворенных веществ со стеклом [6, 171] растворенные вещества адсорбируются стеклом сосуда [78] и концентрация раствора понижается. [c.14] В щелочных растворах адсорбция катионов стеклом может быть особенно значительна. Не исключены также реакции обмена между стеклом и раствором, а также растворение стекла, вследствие чего раствор загрязняется, и тем сильнее, чем больше удельная поверхность его соприкосновения со стеклом. Отсюда возникают повышенные требования к качеству стекла, из которого делают сосуды для выполнения ультрамикроанализа,, и стремление к возможно кратковременному нахождению исследуемых растворов в маленьких сосудах. [c.14] Для уменьшения соприкосновения реко1Мендуется применять гидрофоб,изацию внутренней поверхности сосудов, т. е. покрывать эту поверхность пленкой вещества, нерастворимого в воде и несмачивающегося водой и водными растворами и, следовательно, предохраняющего раствор от потерь и загрязнений. [c.14] Для гидрофабизации внутренней поверхности сосуды кипятят несколько минут в воде, к которой добавлен парафин (0,1 2 на 75 мл). По охлаждении воды сосуды вынимают, опорожняют и сушат при 100 110°С в течение 3 ч [44]. [c.15] Более совершенный способ гидрофобизации сосудов для ультрамикроанализа предложили И. П. Алимарин и М. Н. Петрикова [10] поверхность сосудов обрабатывают 3%-ным раствором метилхлорсилана (СНз5[С1з) в четыреххлористо,м углероде и затем нагревают при 120—130 °С в течение 1 ч. [c.15] Стеклянная поверхность, покрытая пленкой метилхлорсилана, не смачивается водными растворами, поэтому при опорожнении сосудов удаляется практически вся жидкость и промывание их необязательно. [c.15] К кончику гидрофобизированной пипетки частицы осадка не прилипают. Осадки в гидрофобизированных сосудах не всползают по стенкам и хорошо отделяются центрифугированием. В капиллярах с гидрофобизированной внутренней поверхностью водная жидкость образует почти плоский мениак что уменьшает скорость испарения и позволяет более точно отсчитывать объем раствора. [c.15] Таким образом, свободная удельная поверхность зависит только от высоты столба жидкости в сосуде. Она резко возрастает с уменьшением высоты столба раствора. При выполнении макроанализа высота столба жидкости в стакане или пробирке равна 5—10 см отсюда свободная удельная поверхность равна 0,2—0,1 см 1мл. При определениях по методу ультрамикроанализа высота столба обычно, не превышает 0,1 см и, следовательно, свободная удельная поверхность те менее 10 см мл, т. е. в 50—100 раз больше, чем в макроанализе. В действительности эта величина еще больше, так как свободная поверхность в капиллярах не плоская, а вогнутая. [c.15] С увеличением свободной поверхности увеличивается скорость испарения жидкости [6]. [c.15] Из уравнения следует, что скорость испарения прямо про-лорционалына свободной поверхности. Естественно, что скорость испарения увеличивается и с увеличением кривизны мениска жидкости, так как ири этом увеличивается свободная поверхность. [c.16] Таким образом, удельная свободная поверхность жидкости в ультрамикроанализе очень велика, и поэтому капли водных растворов быстро испаряются [65]. Следует учитывать также большую скорость испарения некоторых растворенных веществ, иапример иода, аммиака и др. Для иредотвращен ия или хотя бы уменьшения скорости испарения воды из маленьких капель растворов используют влажную камеру (см. стр. 33, 37). [c.16] Однако следует заметить, что объем насыщенных растворов и особенно растворов гигроскопических веществ во влажной камере заметно увеличивается [6, 14], что может привести к ошибкам, например, при отборе проб для титрования этих растворов. Чтобы капля анализируемого водного раствора не высыхала,, к ней можно добавить равную ио величине каплю нейтрального глицерина. Понятно, что эго допустимо только в том случае, если анализируемый объект или реа ктивы не взаимодействуют с глицерином. [c.16] Испарение маленьких капель на предметном стекле значительно уменьшается, если выполнять исследование под покров-НЫ1М стеклом. [c.17] Большая удельная свободная поверхность приводит к более быстрому загрязнению раствора двуокисью углерода воздуха, к быстрому окислению растворенного вещества кислородом воздуха и т. П. [c.17] Следует отметить особенности работы с органическими жидкостями, обладающими высоким давлением пара (спирты, эфи ры и др.). Эти жидкости вследствие быстрого испарения давлением своих паров вытесняются из капиллярных сосудов, запаянных с одного конца, и на открытом конце капилляра образуется быстро испаряющаяся капля. Чтобы уменьшить испарение, капилляры с такими жидкостями помещают в камеру с парами соответствующих веществ (спиртовая, эфирная и т. п.. камеры, см. стр. 37). Такое же явление наблюдается и при работе с водой и водными растворами, но при более высоких температурах, когда давление пара становится сравнительно большим. Поэтому нагревание капель раствора в капиллярах требует специальной техники вьшолнения (см. стр. 42). [c.17] Вернуться к основной статье