Кюветы алмазные

Кюветы заполняют при помощи шприца через специальные отверстия. Так как требуется очень небольшой объем раствора (порядка 0,1—0,5 мл с содержанием растворенного вещества 0,5— 5 мг), то при количественных измерениях существует опасность частичного испарения растворителя и изменения концентрации раствора при заполнении кюветы. Поэтому для микрокювет объемом от 0,05 мл до 1 мкл при толщине слоя от 3 до 0,025 мм предусмотрены засасывающие капилляры, что предотвращает испарение раствора при заполнении кюветы. Существуют специальные микрометоды, в которых используют алмазные кюветы, микроскопы, конденсорные приставки и другие приспособления, позволяющие записывать ИК-спектры образцов массой до 1 мкг и менее при обычных и высоких давлениях. [c.206]

Анализ затвердевших красителей и смол представляет собой более трудную проблему методы НПВО или пиролиза часто могут дать предварительные сведения о составе этих материалов. Покрытия, подвергнутые атмосферному старению, идентифицируются размалыванием образца с последующим прессованием таблетки с КВг [77, 155]. В ходе судебной экспертизы кювета высокого давления с алмазными окнами [c.201]

Спектры тех веществ, к которым нельзя применить ни один из описанных выше методов приготовления образцов, могут быть получены с помощью недавно разработанного метода алмазной кюветы [20]. Небольшой кристалл весом около 4-10 г может быть раздроблен между алмазными поверхностями так, чтобы образовать тонкий слой вещества приготовленный таким образом образец помещается перед входной щелью спектрографа. Минимальные давления, необходимые для образования тонкого слоя исследуемого вещества, лежат в диапазоне 1—100 атм. Химическая инертность алмаза позволяет использовать этот метод для получения спектров корро- [c.20]

Кюветы с алмазными или сапфировыми окошками применяются для получения спектров самых разнообразных твердых веществ в области 2—35 мк. Насколько известно, эти кюветы можно использовать в обычных условиях для исследования ИК-спектров практически любых твердых веществ. Этот метод является в сущности микрометодом, позволяя получить спектр образца весом всего 4 мкг (4- 10 г). Эту же кювету можно использовать и в видимой, и в УФ-области, она применима как к твердым веществам, так и к жидкостям, даже очень агрессивным. Хотя эта кювета первоначально предназначалась для оптических исследований при высоком давлении, легкость получения спектров твердых образцов в этой кювете привела к тому, что ее стали использовать и в обычных условиях. [c.268]

В этой главе мы опишем миниатюрную алмазную кювету и ее применение в ИК-спектроскопии как при атмосферном, так и при повышенном давлении. Здесь же будет рассказано о спектрофотометре-микроскопе, разработанном для решения проблем, возникающих в связи с наличием градиента давления в данной кювете. [c.268]

МИНИАТЮРНАЯ АЛМАЗНАЯ КЮВЕТА Описание [c.269]

Рис, 1. Схематическое изображение алмазной кюветы высокого давления. [c.269]

Техника приготовления образцов при использовании алмазной кюветы очень проста. Не требуется никакой предварительной подготовки. Чтобы получить спектр твердого образца, выполняют следующие операции. Один из поршней вставляют [c.271]

Если предполагается изучить зависимость спектра от давления, давление несколько раз повышают и понижают до тех пор, пока не прекратится выдавливание образца. К счастью, толщина остающегося в кювете образца (порядка 15—20 мк) обычно достаточна для получения характеристического спектра. После того как образец запрессовался, регистрируют его спектр, начиная с максимального давления. Изменения, происходящие в спектре в этих условиях, обычно обратимы. Воспроизводимость спектра и время жизни алмазных окошек зависят в основном от правильной установки алмазов перед каждым опытом, когда поверхности их внутри кюветы строго параллельны (оптический контакт). Чтобы удобнее было производить эту установку, часть В каждого поршня оборудована маленькими юсти-ровочными винтами, с помощью которых можно изменять поло- [c.272]

С помощью алмазной кюветы можно получить и спектры жидких образцов. На поверхность алмаза помещают тонкую прокладку из алюминиевой фольги или другого подходящего материала. В прокладке должно быть отверстие диаметром меньше диаметра алмазного окошка. На алмаз наносится капля жидкого вещества и вставляется второй поршень. Часть жидкости при этом, конечно, выдавливается, но обычно остающегося количества бывает достаточно для получения хорошего спектра. Количество жидкости в кювете можно изменять за счет толщины прокладки. [c.273]

ПРИМЕНЕНИЕ АЛМАЗНОЙ КЮВЕТЫ В ПОВСЕДНЕВНОЙ ПРАКТИКЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИК-СПЕКТРОВ ЖИДКОСТЕЙ И ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ [c.277]

По крайней мере в одном случае алмазная кювета позволила получить спектр образца, который не удавалось получить никакими другими способами. Кубическая модификация нитрида бора столь же тверда, как алмаз, ее нельзя измельчить никакими обычными средствами, не внося при этом загрязнений. [c.277]

Спектр его от обычной таблетки или суспензии получить нельзя, поскольку показатель преломления и(или) величина частиц образца слишком велики. Растворение и расплав в данном случае непригодны, так как важно сохранить кубическую симметрию. Спектр кубического нитрида бора был получен в алмазной кювете, где с помощью алмазных окошек образец был раздавлен на мелкие кристаллы. Интенсивная полоса при 1100 слг отнесена к валентному колебанию В—N кубической модификации, а полоса при 700 см , по-видимому, соответствует деформационному колебанию [46]. [c.280]

Чтобы оценить описанную здесь методику получения ИК-спектров твердых образцов с помощью алмазной кюветы, полезно сравнить ее с другими используемыми в настоящее время методиками. Все они перечислены в таблице, в которой имеются примечания относительно общности и применимости этих методов, качества получаемых спектров и простоты методики. [c.281]

ПРИМЕНЕНИЕ АЛМАЗНОЙ КЮВЕТЫ В ИССЛЕДОВАНИЯХ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ [c.285]

Использование высоких давлений в микроскопии и спектроскопии позволяет получить информацию о природе межмолеку-лярного взаимодействия в веществе и о возможных внутренних искажениях молекулы под действием высокого давления. Алмазная кювета заметно облегчила оптические исследования при высоких давлениях. Для кристаллографических и спектроскопических исследований при высоком давлении был сконструирован или модифицирован целый ряд устройств, но компактная, предоставляющая много возможностей и простая в обращении алмазная кювета является, вероятно, наиболее широко применимой [9, 25—27, 33, 35, 36, 43, 44, 52, 73, 74, 79]. В этой главе мы в первую очередь рассмотрим применение алмазной кюветы к исследованию влияния давления на ИК-спектры. [c.285]

Как показано в работе [45], уменьшение объема органического вещества при давлениях порядка 40 кбар составляет примерно 20%. В то время как расстояния между атомами, образующими связь, существенно сохраняются, изменения межмоле-кулярных расстояний могут быть велики. Существующие данные указывают, что связи относительно нечувствительны к этим изменениям межмолекулярных промежутков. Однако при давлениях выше 50 кбар часто происходят какие-то структурные изменения. Они наблюдались, например, у п-нитрофенола при 160 кбар (спектры были получены с использованием алмазной кюветы) [45]. [c.287]

Давление в алмазной кювете, его природа и измерение [c.288]

Ограниченная информация, которой мы располагаем в настоящее время, указывает на то, что давление, испытываемое веществом в алмазной кювете, по-видимому, не является гидростатическим [74]. Пока не будут получены новые данные, следует иметь в виду неопределенность специфической природы этого давления. Пока что напряжение, которое претерпевает вещество в кювете, мы будем обозначать общим термином давление. [c.288]

ИЗНОСОМ и порчей алмазов и использованием алмазов с очень маленькой поверхностью. Однако более поздние количественные работы показали, что перепадом давления в кювете пренебрегать нельзя [21]. И действительно, визуальные наблюдения вещества в алмазной кювете под большим давлением дали много удивительных примеров больших градиентов давления вдоль поверхности алмазных окошек. Наибольшее давление имеет место в центре кюветы, наименьшее — по краям. Этот перепад можно грубо оценить, отмечая изменение размеров площади, на которой произошел фазовый переход, при изменении давления на окошки. С увеличением давления область, где произошел фазовый переход, очень медленно расширяется, распространяясь от центра к краям алмаза. Наличие этого градиента очень полезно, так как оно позволяет наблюдать с помощью микроскопа одновременно несколько полиморфных фаз в одном и том же поле зрения, причем более плотные фазы всегда находятся ближе к центру кюветы. С другой стороны, наличие перепада давлений причиняет некоторые неудобства при изучении спектров при повышенном давлении. Необходимость оценивать градиент давления и фокусировать луч на малых участках кюветы, чтобы получить точные спектроскопические измерения, привела к разработке спектрофотометра с микроскопом. [c.289]

Спектрофотометр с микроскопом (рис. 10) используется [22] для получения спектров в видимой и ближней ИК-областях от выбранного участка образца размером всего 1 мк . Эта установка смонтирована на основе серийных приборов, имеющихся в продаже. Хотя первоначально прибор был предназначен для исследования веществ в алмазной кювете при высоком давлении, он в равной мере пригоден для изучения обычных микроскопических препаратов. [c.289]

Спектрофотометр-микроскоп позволил получить интересные результаты при изучении влияния давления на спектры многих соединений, при определении градиента давления в алмазной кювете и при исследовании спектров микросрезов окрашенных биологических препаратов. [c.290]

Определение градиента давления в алмазной кювете высокого давления. Для получения надежных данных о состоянии и спектре образца необходимо точно измерить предварительно величину и форму распределения давления в кювете высокого давления. С помощью спектрофотометра-микроскопа можно про- [c.292]

ИЗВОДИТЬ запись спектра от таких малых участков, как 10 слг . Общая площадь алмазных окошек в кювете высокого давления составляет 10 —10 см -. Поэтому, изучая вещество, имеющее полосу поглощения, положение максимума которой является функцией давления (как это имеет место у диметилглиоксима никеля), можно проделать 10 измерений спектра в зависимости [c.293]

Алмазная кювета со времени ее создания в 1958 г. [74, 75] нашла много дополнительных применений [76]. Ее использовали для исследования природы и оптических характеристик полиморфных изменений прозрачных жидкостей и твердых веществ, что позволило легко получить те области на фазовых диаграммах, которые трудно определяются другими методами. Она дает возможность также наблюдать за ростом кристаллов. Кювета пригодна и для изучения флуоресценции и фосфоресценции, спектров в видимой и УФ-областях как при атмосферном, так и при высоком давлении и в широком температурном интервале. Для нескольких солей и металлов с помощью алмазной кюветы были получены рентгеноструктурные кристаллографические данные. В некоторых случаях были обнаружены новые фазы, появляющиеся при высоком давлении. [c.295]

Широкий круг проблем, решению которых способствует применение алмазной кюветы, ее миниатюрные размеры и относительная простота в обращении делают сам факт разработки алмазной кюветы заметным шагом вперед в прикладной спектроскопии и технике высоких давлений. [c.296]

В бокс на кювету, выстланную фильтровальной бумагой, помещают штатив, в котором закреплена стеклянная пипетка со шприцем нижняя лапка штатива предназначается для закрепления ампулы с радиоактивным веществом. На кювету под штатив ставят кристаллизатор (диаметром 12 см и глубиной--3 см)] в случае разлома ампулы в процессе вскрытия наличие кристаллизатора даст возможность собрать пролитый активный раствор. Затем вносят контейнер с ампулой (руки при этом должны быть в перчатках ) и ставят его за защитной стенкой на ту же кювету. Щипцалш или захватами снимают крышку контейнера, вынимают ватную прокладку и кладут все на фильтровальную бумагу на кювету. Затем щипцами вынимают (очень осторожно) ампулу и ставят ее в подготовленное гнездо в лапке штатива (на высоте примерно 15—20 см над, уровнем кюветы). Свободной рукой осторожно завинчивают муфту, закрепляя ампулу в неподвижном положении так, чтобы верхняя ее часть свободно выступала над лапкой. Самая ответственная операция — надрез ампулы. Его можно производить с- помощью специального резца с хорошо заостренным победитовым или алмазным наконечником, проводя этим резцом с небольшим надавлива- [c.167]

Рис. 23. Спектры КР двух фаз HgI2, полученные с использованием алмазной кюветы высокого давления [90].

Порщни на скользящей посадке входят в обойму С из закаленной стали, которая в свою очередь помещается в цилиндрическое отверстие в оправе, связанной с механизмом передачи давления. Один порщень упирается во фланец обоймы, второй приводится в движение пластиной Р, передающей давление на поршень через рычаг Е от сжатой калиброванной пружины Н. Пружина сжимается вручную винтом О. В стальной оправе алмазной кюветы можно просверлить канальцы, чтобы дать возможность циркулировать жидкостям или газам для регулирования температуры. Использовался интервал температур от —30 до +175°. В одном из поршней имеется отверстие для маленькой термопары, конец которой должен касаться алмазов, чтобы можно было измерять температуру кюветы. Все это устройство смонтировано так, чтобы его можно было поместить в фокальной плоскости оптической системы стандартного микроосветителя для ИК-спектрофотометра. Рабочая часть кюветы имеет толщину всего 25,4 мм. [c.270]

Разработан метод [34, 72] выращивания монокристаллов в алмазной кювете. Жидкое вещество, удерживаемое между поверхностями алмазов с помощью соответствующей прокладки, подвергается давлению, при котором начинается частичная кристаллизация. Затем давление медленно снижают до тех пор, пока не останется только монокристалл в равновесии с жидкостью (процесс наблюдают в микроскоп). При медленном увеличении давления монокристалл растет до тех пор, пока вся жидкость не израсходуется. Затем без труда можно записать ИК-спектр. С помощью этого метода сотрудникам института Battelle Memorial Institute удалось получить ИК-спектры монокристаллов бензола, гексана, симметричных тетрахлорэтана и тетрабромэтана, а также этанола. [c.273]

При использовании алмазной кюветы можно легко и быстро получать спектры твердых веществ и жидкостей, не встречаясь с теми трудностями, которые присущи другим методикам. Приготовление образца является чрезвычайно простой операцией,, в больщинстве случаев не требуется никакой предварительной подготовки. Не нужно ни длительного измельчения, ни сушки при низких температурах, ни других отнимающих время процедур. Поскольку алмазы инертны, то исследование реакционноспособных и относительно нестабильных веществ не представляет проблемы. Используя алмазную кювету, без труда можно получить спектры очень агрессивных жидкостей, например дымящей серной и концентрированной фосфорной кислот. Эта методика является в сущности микрометодикой. Требуются очень малые количества вещества, и не нужны никакие приспособления, чтобы компенсировать изменяющееся от раза к разу количество образца, которым располагают для снятия спектра. Кроме того, в ходе эксперимента вещество остается неизменным, и если это нужно, его можно потом легко регенерировать. [c.277]

В общем при использовании алмазной кюветы получаются высококачественные спектры с узкими четкими полосами. В области частот ниже 1800 у алмаза нет сильного поглощения, поэтому очень важный участок спектра — так называемая область отпечатков пальцев — свободен от наложения лишних полос. Если требуется получить спектр при частотах выше 1800 см , то можно заменить алмазные окошки на сапфировые. В большинстве случаев спектр, полученный при использовании ал-.мазной кюветы, лучше, чем спектр расплава, суспензии или раствора. Сравнение же со спектром хорошей прессованной таблетки обычно выявляет лишь небольшие различия, например изменение разрешения, интенсивностей некоторых полос, присутствие или отсутствие каких-то слабых полос. Часто полосы поглощения, которые не удается разрешить при всех других методах, при использовании данной методики работы хорошо разрешены. [c.277]

При работе многими методами, где имеют дело непосредственно с твердыми веществами, возникают проблемы предпочтительной ориентации. Наблюдения в микроскоп показали, однако, что вещество в алмазной кювете поликристаллично по своей природе и не имеет преимущественной ориентации. [c.280]

Все же метод с использованием алмазной кюветы имеет некоторые недостатки. Из-за малой площади поверхностей алмазов необходимо применять микроосветитель для фокусировки пучка. Сами алмазы сильно поглощают в области 1800— 2400 СЖ", поэтому в этой области с ними работать нельзя заметное же их поглощение в области 3000—3500 сж может маскировать слабые полосы, соответствующие колебаниям С—Н и N—Н. Как указывалось выше, полностью или частично от этого поглощения можно избавиться, используя сапфир или более тонкие алмазы. Спектры обычно следует записывать при минимальном давлении, которое уже дает прозрачный слой вещества, поскольку возможные для некоторых веществ фазовые переходы под влиянием давления могут вызывать неожиданные изменения в спектрах. Переходы такого типа не широко распространены, в большинстве случаев их влияние на спектр не является очень сильным или необратимым [45]. Другие возможные следствия давления, например сдвиги полос и изменения интенсивности, столь малы при небольших давлениях, что ими можно пренебречь [45]. [c.280]

Р п с. 11. Фотография меркуриодида в алмазной кювете приложенное давление [c.291]

В алмазной кювете высокого давления наибольщее давление имеет место в центре кюветы, а наименьшее — на краях. Поэтому снектр поглощения всего образца под давлением является усреднением спектров при различных давлениях в некоторых случаях оп является также наложением спектров нескольких фаз. Без использования спектрофотометра-микроскопа, который можно сфокусировать на выбранном очень малом участке поверхности кюветы, нельзя получить спектры отдельных компонентов. На рис. 11 представлена фотография всей поверхности кюветы с меркуриодидом при давлении 12 кбар. На рис. 12 при- [c.291]

Р и с. 2. Спектры меркуриодида в алмазной кювете 0-2. [c.292]

Критический обзор различных методов исследования твердых образцов с помощью ИК-спектров был вьшолнен Липпинкоттом и сотр. (1961). Используемые в некоторых работах алмазные кюветы обладают рядом преимуществ. Запись спектра занимает немного времени, достаточны очень небольшие количества образца, и, кроме того, алмаз химически инертен. Однако применение кювет встречает некоторые экспериментальные трудности, связанные с фокусировкой пучка на малую поверхность алмаза. Две микрокюветы, использованные Липпинкоттом, имели поверхности 1,01 10 мм и 1,17 10" мм соответственно поверхность большой кюветы в работе Ферраро и сотр. составляла 19,4 мм . Две группы исследователей (Фейтли и сотр., 1967 Гебби и сотр., 1966) рассмотрели возможность применения техники высоких давлений в интерферометрических измерениях. В работе [c.78]

Фейтли и сотр. исследовали ряд органических и неорганических соединений в интервале 40—360 см" в кювете с алмазными окнами при давлениях ниже 50 кбар результаты были сопоставлены с данными, [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология