§ 13. Качественный анализ фотографическим методом при помощи спектра железа в ультрафиолетовой области

Определение катионов группы сернистого аммония (III аналитическая группа)

Приготовление исследуемой пробы и подготовка к съемке. Для анализа берут раствор, содержащий смесь катионов третьей аналитической группы, которые осаждают групповым реактивом осадок отделяют центрифугированием, промывают водой и сушат. Полученный порошок смешивают с равным количеством измельченного в порошок графита (спектрально чистого). Для анализа применяются угольные электроды. Нижний электрод снабжен углублением — каналом (рис. 90). Верхний электрод дуги делают конусообразным.

Сначала снимают спектр угольных электродов для проверки их чистоты. Электроды укрепляют в штатив так, чтобы центр межэлектродного промежутка был на оптической оси коллиматора.

ТАБЛИЦА 6. Спектральные линии для визуального спектрального анализа

ТАБЛИЦА 7. Спектр ртутной лампы в видимой области спектра

ТАБЛИЦА 8. Условия и порядок съемки спектров

Для этого при помощи проекционного устройства, которым снабжен штатив , получают изображение электродов на вспомогательном экране. Закладывают (в темной комнате) фотографическую пластинку в кассету; при этом эмульсия пластинки должна быть обращена к окуляру спектрографа или . Вставляют кассету в рамку спектрографа. При помощи микровинта подбирают ширину щели, которая варьируется в пределах мм. Для правильного освещения источником света щели спектрографа применяют трехлинзовую осветительную систему (см. рис. 86) или другие способы освещения щели.

Фотографирование спектров. Фигурную диафрагму помещают перед щелью спектрографа таким образом, чтобы щель была совмещена с окошком 1 диафрагмы (см. рис. 87). Закрывают затвор перед щелью спектрографа, открывают кассету, включают генератор дуги или (сила тока 10 а), затем открывают затвор и одновременно включают секундомер. Через 40 сек закрывают затвор.

Когда угольные электроды дуги остынут, снимают нижний электрод и в канал этого электрода вводят примерно 60 мг приготовленной пробы. Передвижением диафрагмы совмещают щель с окошком 2 диафрагмы и, не меняя положения кассеты, снимают спектр исследуемого образца, как указано выше. Когда угли остынут, их снимают со штатива и заменяют железными электродами. Передвижением диафрагмы совмещают щель с окошком 3 и, как указано выше, снимают спектр железа с экспозицией 5 сек.

В темной комнате вынимают фотографическую пластинку из кассеты, проявляют, фиксируют и сушат спиртом. Условия и порядок съемок приведены в табл. 8.

Рис. 90. Угольный электрод для анализа порошков.

Расшифровка спектрограмм и идентификация элементов

В качестве примера приводится определение алюминия. Аналитические линии алюминия в ультрафиолетовой части спектра: . На планшете № 15 атласа спектральных линий дан участок спектра железа в спектральной области 2930—3140 А. Фотопластинку помещают на столике спектропроектора эмульсией вверх, вводят нужный участок спектра под объектив и проецируют на экран прибора. На экран помещают планшет № 15 и совмещают линии спектра железа, спроецированные на экране, со спектром железа на планшете так, чтобы совпадали линии с одной и той же длиной волны.

Если в исследуемой пробе присутствует алюминий, то в ее спектре будет заметна линия, которая расположена между сильными линиями железа и 3083,7 А. Эта линия является аналитической линией алюминия . Линия (рис. 91, а) алюминия, которая расположена между линиями железа и 3099,8 А, также является аналитической линией алюминия .

Рис. 91. Открытие алюминия методом сравнения его спектра со спектром железа: а — сравнение с линиями планшета №15 (часть); б — сравнение с линиями планшета № 19 (часть).

Затем заменяют планшет № 15 на планшет № 19, где дан участок спектра железа в области 3750—4050 А, и, как описано выше, ищут в спектре исследуемой пробы линию алюминия , которая располагается между линиями железа и 3950,0 А, и линию — между линиями железа и 3966,0 А (рис. 91,6). Таким же образом устанавливают в спектре пробы другие элементы третьей аналитической группы.