化學顯微術

化學顯微術是一種用顯微鏡去解決化學問題的技術，廣泛用於鑑定物質、研究物質的顯微組織與性能之間的關係以及工農業產品的質量控制。化學顯微技術既可用於鑑定純物質，也可用於分析不均勻試料中的某一特殊相。

基本介紹

• 中文名：化學顯微術
• 外文名：chemical microscopy
• 套用於：鑑定物質、研究物質
• 使用鑑定方法：化學法 　熔化法

簡介

化學顯微術是指一種用顯微鏡去解決化學問題的技術，廣泛用於鑑定物質、研究物質的顯微組織與性能之間的關係以及工農業產品的質量控制。在顯微鏡下，各種物質都有其獨特的形態，同是纖維，棉花纖維呈扭卷形，亞麻纖維上有結節，羊毛纖維上有鱗片，某些草類纖維上有鋸齒形細胞或凹形袋狀細胞，據此可以鑑定纖維的種類。不同來源的澱粉顆粒的形狀也不同，玉米、大米、土豆的澱粉顆粒各有其特徵形態。進行顯微分析還必須要有各種標準圖譜或標準物質的顯微圖象，以資比較。有關各種纖維、礦物以至於動物毛髮等的標準圖譜都有專著。

分析方法

形態分析

在顯微鏡下，很多物質的外表特徵可作為鑑定的依據，例如在研究空氣污染時，可以用鏡檢法辨認各種纖維、紙屑、木屑、細塵、鳥類羽毛、動物毛髮、礦物、油漆細屑、金屬的氧化皮屑、玻璃細粉等。公安機關常用化學顯微術檢查犯罪現場的微塵，從中發現織物纖維、油漆、金屬細屑以至於未爆炸的火藥粉末，為偵查提供參考資料。
在工藝學上，形態分析也很重要，例如，一種藥物的藥效決定於它在胃液和血液中的溶解度和滯留性，而後者又決定於這種藥物引入機體時的粒度大小、粒子形狀、水合程度和多晶形的形態。研磨材料、塗料、潤滑劑、粘結劑、電鍍層的特徵行為，也可用顯微鏡觀測。鏡檢時還常須輔以前處理方法，例如將物體表面磨光或製成切片；有時要用染色法或浸蝕法以改善待檢組分的能見性；有時須用機械方法分離出某一組分；在檢查化學成分複雜的物料時，鏡檢法可以測出夾雜物的百分率。

結晶學方法

常用於鑑定純物質,有兩種類型：①觀測結晶的幾何形態，如晶系、密勒指數、晶形、晶體慣態、面間角、示構指數、孿晶現象、同質多晶現象、解理性等(見晶體結構測定方法);②測定晶體光學性質,如折射率、雙折射的符號、熄滅位置、光軸角、多向色性。

化學法

在一滴未知液上加一種專一性或選擇性高的試劑使發生化學反應，然後觀察反應產物的形態、顏色和各種光學性質,常用的反應為生成沉澱的反應,所以這種方法又稱顯微結晶法。顯微放大倍數常為 20～200倍，藉此可以檢測各種陽離子和陰離子以及各種有機化合物。在分析有機化合物時，使它與試劑接觸，並加熱熔化，得到有色的加成化合物，例如使苦味酸與多核芳香烴生成深色的加成化合物。有時在化學檢出前還須使用各種方法分離雜質，或將待檢組分富集。在環保分析中，常用此法檢測空氣中微塵的化學成分。例如，將微塵收集在含有氟矽酸亞汞的明膠薄膜上，微塵中的氯化鈉微粒與試劑起作用，在微粒周圍生成一個暈，它的厚薄與氯化鈉粒子的大小成正比，此法可以檢出小到10-14克的氯化鈉。同法可以檢出能生成難溶性鹽類的各種離子。藉助於微量操作技術，可用化學法定性檢出和定量測定微克以至納克量的化學物質。此法廣泛用於核化學、環境保護、考古、冶金、地質、礦物、法醫、生物化學等領域。

熔化法

在顯微鏡下觀察物質熔化時的變化，例如：①燒裂、升華、分解；②折光率、沸點等物理性質的變化；③熔體凝固時的晶角、雙折射、結晶速度；④熔體冷卻過程中的多晶形轉變、畸變現象。熔化法大多用於有機物的分析。

特點

化學濕微術所得到的信息．往往是被分析物質中有哪些化合物，而不是元素；它還可以用來分辨同分異構體、多晶形物等。化學顯微術使用的被測試樣極少，有時用10^-3克就能進行分析。因此，公安機關常用化學顯微術檢查犯罪現場的微塵．從中發現織物纖維、油漆、金屬細屑、未爆炸的火藥粉末等，為偵查人員提供參考資料。

用顯微鏡觀察化學反應產物的形態、顏色等性質的顯微分析套用廣泛，放大倍數常在20～200倍的範圍。在環境保護分析中。可以檢測微塵的化學成分，例如，將微塵收集在含氟矽酸亞汞的明膠薄膜上，微塵中的氯化鈉微粒與試劑起作用形成一個暈，它的厚度與氯化鈉粒子大小成正比，此法可以檢出氯化鈉。在核化學、考古學、冶金學、地質學、礦物學、法醫和生物化學中也常用這種方法。

套用

化學顯微技術既可用於鑑定純物質，也可用於分析不均勻試料中的某一特殊相。它所獲得的信息往往不是被分析的物料中存在著哪些元素，而是存在著哪些化合物。它還可以用來分辨同分異構體、多晶形物質以及由兩種元素所組成的不同組合形式的物質。有時化學顯微術用的試樣極少，如用1納克試樣就可進行分析。

展望

新的化學顯微術有偏光顯微術、紅外和紫外顯微術、喇曼顯微術、螢光顯微術、雷射及全息顯微術、干涉顯微術、X 射線顯微術、聲學顯微術、微量光度法和微量分光光度法等。基本顯微操作技術的套用也推廣到液晶、高分子材料、膠體、木材、織物、石油、礦物、複合材料、矽酸鹽、金屬、半導體、電子學、食品等方面。