Сталь, микроанализ

Австрийский химик Фриц Прегль (1869—1930) удачно модифицировал оборудование, используемое при анализе, уменьшив его размеры. Он создал особо точные весы, сконструировал образцы тонкой стеклянной посуды, а к 1913 г. разработал методику микроанализа. С этого времени анализ малых проб стал точным. [c.127]

В 1968 г. была опубликована важная работа [105], в которой впервые было описано использование твердотельного детектора рентгеновских лучей в электронно-зондовом микроанализаторе. Хотя эта система едва могла разрешать соседние элементы, она все же продемонстрировала возможность совместного использования двух приборов. В течение нескольких последующих лет разрешение детектора было значительно улучшено — от 500 эВ до менее чем 150 эВ, в результате чего эта методика стала существенно более пригодной к требованиям микроанализа. В настоящее время идея использования твердотельных детекторов в рентгеновской спектроскопии средних энергий (1 —12 кэВ) не является новшеством и их можно найти в боль-шо.м числе растровых и просвечивающих микроскопов, а также в рентгеновских микроанализаторах. [c.210]

Глубина резкости на несколько порядков выше, чем для оптического микроскопа, потому что для формирования изображения используется практически параллельный пучок электронов. Большая глубина резкости позволяет получать изображения неровных образцов. РЭМ стала одним из важнейших методов микроанализа и анализа поверхности, расширив область классической микроскопии улучшением пространственного разрешения почти на три порядка. [c.330]

Этот метод известен также под названиями лазерно-индуцированная разрушающая спектроскопия или лазерный микроанализ и служит для бесконтактного измерения концентрации элементов в твердом или жидком веществе в промышленных условиях (для непрерывного анализа состава жидкой стали, гомогенности резиновой смеси в процессе смешения, анализа цемента, идентификации и определения толщины слоя наполнителя) [61]. [c.243]

В табл. 1.4.28 приведены средние данные по распределению легирующих и примесных элементов в зернограничном твердом растворе толщиной 100 нм и в твердом у-растворе различных сталей, определенные методом эмиссионного спектрального микроанализа. В этой же таблице под чертой приведены сведения 1ю содержанию фосфора, определенного методом Оже-эмиссионной спектроскопии, в моноатомном слое границ на образцах, подвергнутых провоцирующему нагреву в течение 5 ч при 923 К. [c.87]

При характеристике чувствительности локальных методов химического анализа целесообразно приводить не только концентрационную чувствительность (в процентах), но и абсолютную чувствительность (в долях грамма), т. е. указывать то минимальное количество элемента, которое может быть обнаружено этим методом. По абсолютной чувствительности рентгеноспектральный микроанализ превосходит все другие методы анализа химического состава. Действительно, анализ с чувствительностью 0,1—0,01% элемента в микронном объеме с весом пробы 10 —10 г означает определение содержания до 10 —10 г элемента. Так, например, чувствительность метода можно проиллюстрировать результатами определения мышьяка в стали. Изучалось распределение мышьяка при средней концентрации 0,05% с чувствительностью до 0,02% при точности 20%. Концентрация 0,1% Аз в объеме 5 жк соответствует наличию в этом объеме 4 10 г Аз. Если эту массу распределить равномерно по объему в 0,5 (анализируемый объем при оптическом спектральном анализе), то концентрация Аз будет Ы0" %. [c.67]

В области микрохимии за последние годы достигнуты большие успехи, благодаря чему микроскопия и микроанализ стали самостоятельными разделами в аналитической химии. [c.185]

К концу XIX века мастерство химиков чрезвычайно возросло. Они научились проводить реакции с миллиграммовыми количествами вещества. Но тогда необходимость превращать в дым сотни драгоценных миллиграммов стала настоящим тормозом. Кроме того, некоторые вещества, например природного происхождения, было просто невозможно выделить в таком большом количестве. Так что к началу нашего века проблема весов стала острейшей, и не удивительно, что ученый, решивший ее, был удостоен Нобелевской премии. Это был австриец Прегль, под руководством которого были созданы чувствительнейшие микровесы, что позволило уменьшить количество вещества, нужное для сжигания, до 5 мг. Анализ после этого по праву стали называть микроанализом, тем более, что впоследствии проба на сожжение уменьшилась до 1 мг. Сжигание такого скромного количества можно позволить себе почти во всех случаях. Конечно, оборудование для сжигания тоже сильно изменилось. В наше время от прибора Либиха осталась лишь трубочка с набивкой, обогреваемая электричеством. И взвешивать на микровесах нужно только одно навеску для сжигания. Процентный же состав вещества определяется автоматически, причем прибор печатает на [c.18]

Хроматографическая колонка. Разделение ионов методом ионообменной хроматографии проводят на хроматографической колонке. Колонка из стекла или металла (стали, латуни, алюминия) для обычного анализа имеет длину 100—120 мм и внешний диаметр 10—12 мм, для микроанализа — длину 10—20 мм и внутренний диаметр 1—2 мм. Нижний конец колонки заполнен тонким слоем стеклянной ваты и заканчивается краном. Колонка плотно заполнена сорбентом. Применяемые в ионообменной хроматографии типы хроматографических колонок показаны на рис. 22. [c.194]

Микрохимический анализ стал широко применяться в практике коло 50 лет тому назад после выхода в свет классического руководства шведского химика Г. Беренса (1895 г.). Следует, однако, отметить, что еще задолго до Г. Беренса, русский ученый Т. Е. Ловиц (1798 г.) указал на возможность производить качественный анализ под микроскопом, пользуясь для этого образованием кристаллических осадков (5). В 1905 г. акад. Д. С. Белянкин издал небольшую монографию Краткое руководство к микрохимическому анализу минералов . Особенное развитие микроанализ получил в нашей стране за последние 20 лет, [c.8]

Поверхностный микроанализ с помощью ядерных реакций. Техника ядерного микроанализа получила свое развитие лишь совсем недавно [66, 67] применительно к исследованию явлений, локализованных на поверхности твердых тел. Это стало возможным благодаря значительному прогрессу в определении ядер легких элементов на поверхности, и теперь можно за несколько минут с большой точностью ( 1%) измерить концентрацию в 10 атомов на 1 см таких ядер, как 0, Ю, с, Ы, Р и т. д. Например, показано [68] с использованием реакции Р(р, ос) 0, что химическая полировка тантала во фторидной ванне всегда оставляет следы фтора на поверхности (5-10 атомов фтора на 1 см ). Кроме того, после полировки тем же способом монокристалла золота [c.81]

Советская аналитическая химия прошла большой путь творческого развития. Бурный рост промышленности, особенно тяжелой, и сельского хозяйства значительно расширил задачи аналитической химии. Потребовалось развить экспрессные и достаточно точные методы анализа, появилась необходимость анализировать очень небольшие количества веществ. Это привело к значительному развитию микроанализа и ультрамикроанализа. В производственных лабораториях довольно широко стал применяться полумикроанализ. В развитие микро- и полумикро-химического методов анализа много нового внесли ученые И. М. Коренман, И. П. Алимарин, С. И. Дьячков -ский, А. С. Комаровский и другие. [c.30]

Особенно успешно развивается аналитическая химия после Октябрьской революции. Бурный рост промышленности (особенно тяжелой) и сельского хозяйства поставил перед аналитической химией ряд новых задач. Возникли и стали быстро развиваться специальные виды анализа технический — для удовлетворения запросов различных отраслей промышленности и агрохимический — для обеспечения нужд сельского хозяйства (анализ удобрений, почв, продукции сельского хозяйства). Появилась необходимость в экспрессных, высокочувствительных и достаточно точных методах анализа. Потребность в методах анализа небольших количеств веществ содействовала развитию полумикроанализа и микроанализа. [c.12]

С помощью рентгеновского микроанализа с использованием электронного зонда обнаружены примеси (>0,1%) легких элементов (в том числе и азота) в стали [302]. Определению легких элементов (и азота) с помощью электронного микрозонда в стали и чугуне посвящены работы [301, 971]. [c.132]

В книге обобщен многолетний опыт работы лаборатории микроанализа Института элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова, созданной в 1954 г. одновременно с организацией института. Перед лабораторией были поставлены уникальные по тому времени задачи — определять в органических соединениях многие химические элементы. Непосредственной целью исследований, проводимых в лаборатории, стало создание системы методов элементного анализа, обеспечивающей возможность быстрого и точного определения большинства элементов в органических веществах сложного состава. [c.5]

Состав продуктов взаимодействия присадок к белому маслу со сталью в пятне износа при растяжении пластины на машине Амслер по данным рентгеновского микроанализа (РМ) и электронографии (Э) [c.45]

Для микроанализа сварного шва образец вырезается так же, как и для макроанализа, и после шлифовки полируется пастами ГОИ. При вырезке и обработке микрошлифов сварных. соединений из углеродистых (О0,4%) и легированных сталей не допускается разогрев образца до температуры выше 100—150 С. [c.973]

В итоге это сравнение наводит на мысль, что достоинства спектрометров с дисперсией по энергии и кристалл-дифракционных компенсируют слабые стороны каждой из систем. Таким образом, видно, что два типа спектрометров скорее дополняют, а не конкурируют друг с другом. Ясно, что на современной стадии развития рентгеновского микроанализа оптимальной спектрометрической системой для анализа с манспмальными возможностями является комбинация спектрометров с дисперсией по энергии и с дисперсией по длинам волн. В результате революции, происшедшей в развитии лабораторных м,иня-ЭВМ, стали доступными автоматические системы нескольких фирм-изготовителей, которые эффективно сопрягаются с кристалл-дифракционным спектрометром и с полупроводниковым детектором. [c.265]

Для проведения микроанализа лазерный луч (обычно излучение учетверенной частоты К(1 АС-лазера, А = 266 нм, длительность импульса 10-20 не) фокусируют в пятно диаметром 1-2 мкм на поверхности образца при помощи оптического микроскопа. В результате лазерного импульса генерируются атомные и молекулярные ионы, которые анализируются во времяпролетном масс-спектрометре. Недавно в ЛММС-приборах стали использовать спектрометры ион-циклотронного резонанса с фурье-преобразованием. [c.321]

Сочетание сигналов вторичных электронов, дающих изображение топограг фии поверхности, и сигналов отраженных электронов, дающих картину распределения среднего атомного номера, с качественным и количественным рентгеновским анализом делают ЭЗМА важнейшим методом анализа твердых тел. Он стал рутинным для решения любых типов задач и анализа любых типов материалов (идентификация частиц в металлах, фаз в геологических объектах, пылевых токсичных частиц, асбестовых волокон). Главным ограничением метода является размер аналитического объема—обычно 1-3 мкм диметром и глубиной, что мешает проводить количественный рентгеновский анализ нанофаз, хотя их можно увидеть, используя сигналы вторичных или отраженных электронов. Можно детектировать поверхностные слои толщиной не менее нескольких нанометров, но провести селективный анализ в этом случае не представляется возможным, и очевидно, что необходимо использовать другие методы — аналитическую электронную микроскопию и электронную оже-спектроскопию для микроанализа с высоким разрешением по глубине (единицы нанометров). [c.335]

Рентгенофлуоресцентный локальный микроанализ с использованием рентгеновского излучения от рентгеновской трубки [163, 713], а также первичного рентгеновского излучения, возбужденного В тонкой мишени электронным пучком [163, 303, 677, 703, 1045], применяют к образцам в любом агрегатном состоянии. Метод позволяет определять химический состав без разрушения и расходования образцов в микро- и нанограммовых количествах или в прицельно выбираемых зонах исследуемого объекта с локальностью от 0,1 до 1 мм. Предел обнаружения достигает 2 10 з, а для пленочных материалов соответствует обнаружению одного моноатомного слоя [163]. Примером анализа микрообъекта произвольной формы является анализ кусочка стружки нержавеющей стали 1Х18Н9Т (18% Сг, 9% Ni -)- основа Fe) [163]. Размер образца 0,3 X 0,15 X 0,012 мм, его вес 4,3 мкг. Образец монтируют в пластмассовую подложку так, чтобы его поверхность приблизительно совпала с поверхностью подложки. Эталоном служит шлиф того же материала. [c.120]

Если влияние никеля на коррозионную стойкость хромоникелевых сталей явно отрицательно, то воздействие кремния носит далеко не однозначный характер. Кремний способствует повышению пассивации хромоникелевых сталей наряду с такими металлами, как молибден, титан, тантал и алюминий. В хромоникелевых сталях кремний образует зернограничные плены — сегрегации, наличие которых подтверждается как замерами микротвердости по телу зерна (рис. 1.4.25), так и методом эмиссионного спектрального микроанализа (табл. 1.4.24). В объемах зерна, удаленных от границы более чем на 10 мкм (при среднем размере зерен в исследованных сталях 60-80 мкм), микротвердость твердого раствора практически неизменна. При удалении зерна от границы на расстояние менее 10 мкм микротвердость резко возрастает, причем с> ммар-ное повышение микротвердости зависит от концентрации кремния в стали (рис. 1.4.25). Результатами эмиссионного спектрального анализа (табл. 1.4.24) было подтверждено, что ответственность за повышение микротвердости несут неравновесные (растянутые на значительные расстояния в глубь зерна) сегрегации кремния. [c.81]

Сравнительно недавно стал систематически разрабатываться метод анализа исключительно малых количеств вещества, значительно меньших, чем в микроанализе. Этот метод получил название ультрамикрохимического анализа (ультрамикроанЗ лиз). [c.7]

На первых порах развития аналитичеокой химии, конечно, не было различия между методами анализа в зависимости от количества анализируемого вещества, хотя появлялись отдельные методы определения малых количеств. Позже, когда методы анализа малых количеств приобрели достаточное распространение, дифференцировался микроанализ. По мере развития аналитической химии стали появляться методы анализа исключительно малых количеств, которые тогда относили также к области микроанализа. Только в последнее время такие методы приобрели существенное значение, вследствие чего дифферендировался ультрамикроанализ. [c.9]

Советские исследователи на микроанализаторах РСАИ1-2 и РСАШ-3 ДС провели серию работ по изучению характера взаимодействия элементов в различных технологических процессах. Изучены составы жаропрочных защитных покрытий [36], выяснены оптимальные режимы спекания металлокерамических сплавов, процессы, происходящие при объемном армировании стали твердым сплавом, исследованы причины износа кромки резцов [37]. Микроанализ паяных швов позволил проследить за изменением состава припоя в процессе пайки [38, 58]. [c.68]

Типичные примеры [37] различных составов окалины и примыкающего сплава приведены на фиг. 18 и 19. На этих фигурах представлены распределения элементов примесей по толщине окалины и подложки аустенитной нержавеющей стали, содержащей 18% Сг й 9% N1, после окисления в течение 18 ч на воздухе при температуре 1200°С. При этой температуре защитная окалина разрушается и наблюдаются разные формы катастрофического окисления приведенные распределения относятся к сохранившейся части защитной окалины, которая состоит главным образом из окиси хрома. Зти распределения получены с помощью рентгеновского микроанализа. Так как анализ легких элементов затруднителен, то распределение кислорода здесь не приводится его содержание в любо й точке можно установить по разности между 100% и суммой про-дентного содержания других элементов в этой точке. Однако данный метод не позволяет установить природу соединений, например с его помощью нельзя выяснить, присутствует ли 51 в форме кремнезема или силикатов это следует определять другими способами. На приведенных графиках можно проследить ряд интересных моментов. На фиг. 18 отражены условия, при которых равновесие еще не достигнуто и содержание хрома в сплаве вблизи поверхности раздела значительно ниже его содержания в объеме сплава. При разрушении окалины будет обнажаться менее стойкий к окислению нижележащий слой сплава. На фиг. 19 представлена картина обогащения слоя сплава, прилегающего к поверхности раздела окисел — сплав, кремнием в виде подокалины из 510г и слоя окалины марганцем в виде сложного силиката или, возможно, шпинели МпСг204. [c.47]

Микрохимический анализ особенно быстро стал развиваться в начале XX в. Резкую границу между микроанализом и другими видами анализа провести трудно. Микроанализ отличается от макроанализа рядом специфических особенностей, которые сделали необходимой разработку методов микрокристаллоскопии, капельного и капиллярного анализа, а также микровесового и микро-объемного методов. [c.8]

Исследования последних лет позволили усовершенствовать титриметрический метод, основанный на поглощении СОг пири дином и титрованием СОг раствором метилата натрия в среде ме танол — пиридин [28]. Этот метод применен для определения уг лерода в стали и в микроанализе органических веществ. Разрабо тан также быстрый метод определения карбонатов в угле [29] Диоксид углерода поглощают раствором бензилампна, а образую щуюся соль титруют раствором метилата калия в смеси мета иол — бензол, используя в качестве индикатора тимоловый синий Длительность определения, включая взвешивание, составляет 10 мин. [c.47]

Мешают определению (без экстракции комплексной кислоты) следующие ионы кремний в больших концентрациях, железо(III) в присутствии хлорида или сульфата, восстановители, хром (VI), мышьяк(V) и цитрат. Висмут(III), торий(IV), хлорид н фторид влияют на развитие окраски. Кремний можно удалить при кипячении раствора с концентрированной H IO4. Железо(III) можно связать в комплекс с фторидом, избыток которого удаляют введением борной кислоты. Борную кислоту можно использовать и для связывания фторидов, присутствующих в исходном анализируемом растворе. С использованием экстракции комплексной гетерополикислоты был разработан метод определения фосфора. Метод был применен для анализа практически всех фосфорсодержащих материалов стали [139, 140J, железных руд [141], алюминиевых, медных и никелевых сплавов с белыми металлами [142], воды [143, 144] и удобрений [145—147]. Работы по анализу удобрений [145—147] посвящены автоматизации очень точного метода определения фосфора с применением автоматических анализаторов. В анализаторы был заложен метод прямого измерения светопоглощения, а не дифференциальный вариант, который обычно используют для повышения точности определения. Полученные результаты позволяют заключить, что абсолютная ошибка измерения оптической плотности в интервале О—1,2 единицы не выше ошибки самого измерительного прибора (0,001 единицы поглощения). Следует отметить, что описанный метод по точности превосходит метод с применением молибдофосфата хинолина и, кро.ме того, обладает еще одним преимуществом — простотой выполнения определения. В биохимии метод применяли для определения фосфата в присутствии неустойчивых органических фосфатов [148] и неорганического фосфата в аденозинтрифосфате [149]. Метод был использован для анализа фосфатных горных пород [150]. В органическом микроанализе метод применяют после сожжения органических соединений в колбе с кислородом [151, 131]. [c.461]

По мере развития количественного микроанализа все более необходимыми становились весы большей чувствительности. В. Пернет сконструировал торзионные микровесы с кварцевой нитью. Взвешивать на них можно всего несколько сантиграммов, но зато чувствительность их исключительно высока [251]. Позднее стали популярными микровесы Кульмана, для которых предельная нагрузка составляла 20 г, а точность взвешивания достигала 0,001 мг [252]. [c.130]

К. Бюргер [491] применил метод качественного обнаружения серы Цейзе — Фогеля для ее количественного микроанализа. Соединение взаимодействует с калием в закрытой трубке образующийся при этом сульфид калия оттитровывают иодометрически. Ф. Эмих и Ю. Донау в начале нашего столетия предложили способ микроонре-деления галогенов, основанный на методе Кариуса. Позднее В. Шёнигер [493] стал сжигать органические соединения в токе кислорода в колбе. [c.190]

С помощью приведенного метода удается быстро разложить органические соединения, но иногда окисление протекает неполно. Погрешность определения азота по методу Охаши несколько больше погрешности классического метода Дюма. Вероятно, поэтому метод с применением иодата не стал рутинным в органическом элементном микроанализе. Иодат хможно добавлять к другим окислителям, например к смеси хлорной и азотной кислот, для ускорения разрушения органических соединений, но на практике это используется редко [5.1381 ]. [c.228]

Сопоставляя результаты исследования различных присадок на машинах Тимкен и Амслер (с напряженными поверхностями трения) и по методу горячей проволоки (также подвергнутой растяжению), отмечали, что химическое взаимодействие присадок со сталью значительно ускоряется при наличии напряженного состояния поверхности [34]. Рентгеновский микроанализ продуктов взаимодействия присадок с нагретой стальной проволокой позволил установить, что в одних случаях происходят превращения, приводящие к коррозии, а в других нет. Так, дилаурилфосфит вызывал интенсивную коррозию, а трикрезилфосфат — нет. Наибольший практический интерес представляет предотвращение коррозии нагретой стальной проволоки в присутствии хлорированного парафина в условиях растягивающих напряжений — за счет образования пленки смолообразных продуктов, подобных полимерам трения. [c.46]

Нагрузку повышал ступенчато при режиме 15 с испытания, 15 с остановки машины. Нагрузку повышали до появления задира. Задир (обнаруживаемый с помощью микроскопа) наступал на всех следах трения не одновременно, поэтому удавалось изучать состояние металла в следах трения перед самым задиро.м. Эти опыты показали, что на появление задира влияла не столько температура, сколько нагрузка, разрушающая сульфид железа, образованный при взаимодействии дибензилдисульфида со сталью. При испытаниях с шарами и штифтами из различных сталей (включая нержавеющую) и при определениях (рентгеновским микроанализом) химических элементов в следах трения было показано, что присадки обеспечивают эффективное противозадирное действие только при химическом взаимодействии с металлом. [c.66]

Если принять, что для удобства работы объемы растворов, должны быть 0,5—2 мл, а концентрация растворов для титрования не ниже 0,01 н., как требуется в обычном микроанализе [38], то для определения любого элемента надо брать 30—100 мкг образца. С такими количествами образца (которые еще можно отвесить непосредственно с достаточной точностью) стало возможно проводить определение в органическом элементном анализе главным образом благодаря работам Бельчера и его сотрудников [39—42]. Методы, разработанные для таких количеств образца, обобщены в табл. 1. [c.13]

После Октябрьской революции бурный рост промышленности и сельского хозяйства поставил перед аналитической химией ряд новых задач. Возникли и стали быстро развиваться специальные виды анализа технический и агрохимический (анализ удобрений, почв, продукции сельского хозяйства). Появилась необходимость в экспрессных, высокочувствительных и достаточно точных методах анализа. Потребность в методах определения небольших количеств веществ содействовала развитию полумикроаналнза и микроанализа. [c.11]

Применение метода неводного титрования для определения сильных и средней силы органических оснований, содержащ>1х а лот, связано с развитием фармацевтической промышленности стали необходимы анализ сд1е-сей природных органических оснований (алкалоиды, гликоалкалоиды, антибиотики) и количественный контроль за производственным процессом, я также анализ синтетических терапевтических средств, содер>кащих различные типы основных групп. Сейчас можно определить, например, содержание действующего начала в лекарственных препаратах, в которые входят алкалоиды, проследить производственный процесс (экстракция) и проанализировать конечный фармацевтический продукт методами объемного микроанализа. При этом точность результатов титрования в неводных средах [c.288]

Трудности, возникающие при попытке отделения методов микроанализа от методов определения следов, особенно четко проявляются в методах, использующих селективное испарение в дуге. Метод испарения с носителем [8] является таким примером. Разработанный для определения примесей в уране, он был в дальнейшем использован для анализа многих труднолетучих элементов. Носитель (первоначально окись галлия) стал предметом и многочисленных исследований. Наиболее популярные носители, используемые в настоящее время,— гидроксифторид меди, фторид серебра, хлорид серебра, фторид лития и их комбинации. Цель применения носителя — испарение наиболее летучих примесей в зону разряда без испарения и возбуждения спектра основы пробы. Для улучшения прогрева пробу помещают в специальный электрод, который в свою очередь устанавливают на электродо-держатель для уменьшения теплопотерь (рис. 3). В неопубликованной работе, выполненной Тимчуком, Расселом и Берманом [38] в Национальном исследовательском совете в Оттаве, показано, что наиболее подходящим носителем для определения элементов-примесей в чистой меди является Си(ОН)Р. При определении в меди 12 элементов различной летучести (от мышьяка до ванадия) отношение сигнала к фону для всех элементов возросло в 10—100 раз. Таким путем чувствительность онределения мышьяка в меди была повышена от 1,7-10" до 1,8-10 " %, ванадия от 4,3-10" до 5-10 %. Исследователи, естественно, еще не уверены, можно ли считать носитель Си(ОН)Р универсальным, однако возможно, что оп найдет широкое применение для анализа разнообразных материалов. [c.154]

Плато и Филиберу [46] методами экстракции и рентгеновского микроанализа удалось идентифицировать осадки в изломах стали размером менее 1 мк. [c.237]