А.К. Лаврухина, Л.В. Юкина - Аналитическая химия Хрома (1113388), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Методы расчета погрешностей, обусловленных указанными факторами и взаимным влиянием элементов описаны в [41, 264, 478, 572, 603, 820]. Электронные микрозондовые методы используют для анализов стекол, микробрекчий и минеральных зерен лунного вещества. Е[апример, анализ п(лифов проб лунного реголита проводится на микроанализаторе 1ХА-5 с углом выхода рентгеновских лучей 40'. Ускоряющее напряжение 15 лв. Ток поглощенных электронов 1,5 10 ' а. Размер зонда 1 — 5 л«лл. В качестве эталона на хром применяют хромит.
Относительная погрепшость анализа 5% [442]. Химический состав отдельных частичен определяют на микроанализаторе ХМА-4Б фирмы «Хитачи» с углом выхода рентгеновских лучей 19,5',)ускоряющее напрнжепие 18,5 кв, ток зонда 3 — 5 10 ' а [164]. Фон при определении хрома измеряют на форстерите (М62810«), эталоном служит металлический хром. В связи с уникальной ценностью космических объектов и их малым размером (несколько сотен микрон) разработана специальная методика подготовки проб. Исследуемую частицу препарируют индивидуально под бинокулярным микроскопом, закрепляют электропроводным клеем на полированной медной подложке в середине предохраняющего металлического кольца. Затем препарат помещают в пресс-форму ручного винтового пресса и засьшают специально приготовленной электропроводкой пластмассой.
Брикетирование производят при нагреве до 120 — 140' С (температуру контролируют с помощью термопары). Таблетки диаметром 10 л(з( и высотой 4 льн шлифуют и полируют вручную алмазными порошками на стеклянных притирках и сукно, контролируя качество полировки с помощью микроскопа. На полированную поверхность образца и эталонов одновременно напыляют слой углерода толщиной до 0,2 л<кл« при постоянном вращении держателя образца. Другие примерыиспользования этого метода для анализа лунного вещества см.
в главе Ч1. На этом же приборе рааработана методика определения )([1, Мп, Сг, Со в оливипах метеоритов, перидотитовых включений в кимберлитовых трубках, лунном реголите, ультрабазитах и оливипах, синтезированных при высоких давлениях и теьшературе [80]. Нредел обнаруя<ения хрома 2 10 ' г/з. С помощью электронного микрозондового анализа определяют 119 содержание хрома и других элементов в минеральных зернах каменных метеоритов [79, 275, 296, 648, 659, 707, 708, 739, 766, 939, 1058), железяых метеоритов 1103, 275, 647, 649), хондрах метеоритного и лунного происхождения [187, 650, 8401, в земных образцах [234, 275, 1054, 1055), например, при анализе шпинели в лерцолитовых включениях [5801, третолита из кимберлятов [579), включений в алмазах [4091, рудообразующях минералов: оливипа [1055, 10561, пироксенов [786, 10571, сферул из океанических осадков Н0271 и гренландского льда [720), минералов из вулканических пород [7321.
В лунных породах открыты новые минералы, содержащие хром: армалколят (1,0 — 2,159о Сг,О») [577), трангуиллитият (0,03 — 0,5% Сг,О») [8611; в метеоритах: дебреелит (РеСг»8«), гептнерит (Сп»Ре»Сг„Это) и креилит ([т[аСгЭт»О«) !8831; в земных породах: брасуэлит (СгООН) и хромовый кноррингит (Мя»Сто(8!0«)о) 1511. Обнаружены ничтожно малые количества таких редких минералов, как циркелит (0,17 — 0,6% Сг»О,) [6531, ниобяевый рутил (2,65% Сг»О») [781). Метод используют для научения состава фаз в различных системах, например Сг — Ре — 8 1721), распределения примесей в нержавеющей стали Н031 и карбида хрома з сталях подптипников [41, с.
1461, диффузии в системе Сг — Ре 141, с. 1451. Рентгенофлуоресцентный локальный микроанализ с использованием рентгеновского излучения от рентгеновской трубки 1163, 713), а также первичного рентгеновского излучения, возбужденного в тоякой миптени электронным пучком [163, 303, 677, 703, 10451, применяют к образцам в любом агрегатном состоянии.
Метод позволяет определять химический состав бев разруптенкя и расходования образцов в микро- и нанограммовых количествах или в прицельно выбираемых вонах исследуемого объекта с локальностью от 0,1 до 1 мм. Предел обнаружения достигает 2 10 "" г, а для пленочных материалов соответствует обнаружению одного моноатомного слоя [163), Примером анализа микрообъекта произвольной формы является анализ кусочка стружки нержавеющей стали 1Х18Н9Т (18«/о Сг, 9/о Х[ + основа Ге) [163). Размер образца 0,3 х 0,15 х 0,012 мм, его вес 4,3 мкг. Обравец монтируют з пластмассовую подложку так, чтобы его поверхность прибчивительно совпала с поверхностью подложки.
Эталоном служит шлиф того же материала. Локальный микроанализ с иотнтым зондом используют в случае природных объектов 141, 576, 857, 9311. Сконструирован простой малогабаритный микрозондовый анализатор, способный регистрировать присутствие миллионных долей элементов [9311. В качестве вонда используют сфокусированный пучок ионов аргона диаметром 0,25 мм, угол падения которого па мишень составляет 45". Ток пучка на мишени равен 10-' а, ускоряющее напряжение 5 ке. Для анализа масс вторичных ионов используется масс-спектрометр с двойной фокусировкой.
Предел обнаружения хрома в железе 0,0001»4. Метод применяют для изучения распределения никеля и хрома в железных метеоритах. тго Сфокусированный пучок отрицательно заряженных ионов кислорода диаметром 10 мкм используют для определения Сг, Ге, Мд, Тт, У, Мп в минеральных зернах лунного грунта [576, 8571. Образцы покрывают тонким слоем углерода ( 0,2 мкм).
Основной элемент в каждом исследуемом минерале используют в качестве внутреннего стандарта. Количество расходуемого для анализа вещества 10 тт г, продел обнаружения 1 атом на 10' атомов. Спектральный микроанализ [206). Показана возможность определения Сг, 81, А1, Мд, Са, Ге, Мп, Тт в гранатах, хромшпинелидах и ильменитах в навесках от 0,01 до 0,3 мг [1151. Для проведения анализа используют спектрограф ИСП-22 (а при павесках ( 0,03 гтг — спектрограф СТЭ-1): возбуждение проб проводят в дуге переменного тока. Навеску пробы в кратере электрода (угольный тонкостенный) засыпают угольным порошком. Предел обнаружения хрома и.0,1»4 при навеске 0,03 мг и 0,01% при яавеске 0,3 мг, Коэффициент вариации 10%. Особенности методики количественного спектрального микроапализа единичных мелких зерен минералов граната и вопросы отбора проб и эталонироваяия рассмотрены в [1141. Уделяется больптое внимание возможности использования лаверов в качестве источников возбуждения в локальном анализе микрообъектов [34, 206, 274, 952, 1032).
Принцип работы лазерного микроспектральпого анализатора основан на испарении пробы с анализируемого участка шлифа диаметром 20 — 30 мкм с помощью фокусировакпого лазерного пучка. Лазерный микроанализатор состоит из отражательного микроскопа и лазерной головки, в которой возбуткдается лазерное излучение с частотой 200 мксек ', сконцентрированное на анализируемом участке пробы посредством системы линз. Пары пробтт окружают два графитовых электрода, расположенных непосредственно пад ее поверхностью.
Синхрояяо с возбуятдением лазера на электроды подают высокое напряжение и возбужденные пары фокусируют на щель спектрографа. Спектр пробы регистрируют и анализируют обычным способом. Для неоднородных по минеральному составу микрообъектов метод может дать только полуколичественные результаты из-за различия в степени испарения разных минералов. В работе 1341 даны схемы и описаттие лазерной установки «Микроспектролазер», состоящей из лазерной приставки размером 50 Х 20 Х 15 см к микроскопу МИН-8 и генератора размером 45 х 45 к 35 см и работающей в комплекте со спектрографом (ИСП-ЗО, СТЭ-1 и др.).
Кристалл лазера — рубиновый стержень диаметром 6 мм, длиной 75 мм. Кочичество испаряемого вещества 2 10 о — 1 ° 10 ' г. Предел обнаруятепня хрома 0,05%. Показана вовмооттяость опрэделеттня хрома з стачи Е 22-26 па приборе [МА-!О [!032! н Ге, Мд, Сг, У, Со, Сп, Т[, % в геохичичвских стандартах — граяндиорите 1С-1 и базальте 1В-1 [11331. Пробы готовят в виде плавленых дисков диаметром 3 см и толщинои 3 мм сплавлением образцов с безводным тетраборатом лития, Используют неодимовый лазер.
По вышение чувствительности мин роопределений и уменыпеняе навески пробы в атомной эмиссионной и абсорбционной пламеняой спектрофотометрии достигают методом непосредственного импульсного испарения материала в пламя с мнкрозонда [364, 5171. П и исп ользовании окислительного пламени закись азота — ацетилен ри определяют10 гаса Сг в навесках 1 — 10 мг. Нейтронно-активационный инструментальный анализ используется для определения хрома и других элементов в микрообъектах космического пронсхохсдения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
