化学显微术

[拼音]：huaxue xianweishu

[外文]：chemical microscopy

一种用显微镜去解决化学问题的技术，广泛用于鉴定物质、研究物质的显微组织与性能之间的关系以及工农业产品的质量控制。在显微镜下，各种物质都有其独特的形态，同是纤维，棉花纤维呈扭卷形，亚麻纤维上有结节，羊毛纤维上有鳞片，某些草类纤维上有锯齿形细胞或凹形袋状细胞，据此可以鉴定纤维的种类。不同来源的淀粉颗粒的形状也不同，玉米、大米、土豆的淀粉颗粒各有其特征形态。进行显微分析还必须要有各种标准图谱或标准物质的显微图象，以资比较。有关各种纤维、矿物以至于动物毛发等的标准图谱都有专著。

化学显微技术既可用于鉴定纯物质，也可用于分析不均匀试料中的某一特殊相。它所获得的信息往往不是被分析的物料中存在着哪些元素，而是存在着哪些化合物。它还可以用来分辨同分异构体、多晶形物质以及由两种元素所组成的不同组合形式的物质。有时化学显微术用的试样极少，如用1纳克试样就可进行分析。

分析方法形态分析

在显微镜下，很多物质的外表特征可作为鉴定的依据，例如在研究空气污染时，可以用镜检法辨认各种纤维、纸屑、木屑、细尘、鸟类羽毛、动物毛发、矿物、油漆细屑、金属的氧化皮屑、玻璃细粉等。公安机关常用化学显微术检查犯罪现场的微尘，从中发现织物纤维、油漆、金属细屑以至于未爆炸的火药粉末，为侦查提供参考资料。

在工艺学上，形态分析也很重要，例如，一种药物的药效决定于它在胃液和血液中的溶解度和滞留性，而后者又决定于这种药物引入机体时的粒度大小、粒子形状、水合程度和多晶形的形态。研磨材料、涂料、润滑剂、粘结剂、电镀层的特征行为，也可用显微镜观测。镜检时还常须辅以前处理方法，例如将物体表面磨光或制成切片；有时要用染色法或浸蚀法以改善待检组分的能见性；有时须用机械方法分离出某一组分；在检查化学成分复杂的物料时，镜检法可以测出夹杂物的百分率。

结晶学方法

常用于鉴定纯物质，有两种类型：

（1）观测结晶的几何形态，如晶系、密勒指数、晶形、晶体惯态、面间角、示构指数、孪晶现象、同质多晶现象、解理性等(见晶体结构测定方法)；

（2）测定晶体光学性质，如折射率、双折射的符号、熄灭位置、光轴角、多向色性。

化学法

在一滴未知液上加一种专一性或选择性高的试剂使发生化学反应，然后观察反应产物的形态、颜色和各种光学性质，常用的反应为生成沉淀的反应，所以这种方法又称显微结晶法。显微放大倍数常为 20～200倍，借此可以检测各种阳离子和阴离子以及各种有机化合物。在分析有机化合物时，使它与试剂接触，并加热熔化，得到有色的加成化合物，例如使苦味酸与多核芳香烃生成深色的加成化合物。有时在化学检出前还须使用各种方法分离杂质，或将待检组分富集。在环保分析中，常用此法检测空气中微尘的化学成分。例如，将微尘收集在含有氟硅酸亚汞的明胶薄膜上，微尘中的氯化钠微粒与试剂起作用，在微粒周围生成一个晕，它的厚薄与氯化钠粒子的大小成正比，此法可以检出小到10-14克的氯化钠。同法可以检出能生成难溶性盐类的各种离子。借助于微量操作技术，可用化学法定性检出和定量测定微克以至纳克量的化学物质。此法广泛用于核化学、环境保护、考古、冶金、地质、矿物、法医、生物化学等领域。

熔化法

在显微镜下观察物质熔化时的变化，例如：

（1）烧裂、升华、分解；

（2）折光率、沸点等物理性质的变化；

（3）熔体凝固时的晶角、双折射、结晶速度；

（4）熔体冷却过程中的多晶形转变、畸变现象。熔化法大多用于有机物的分析。

展望

新的化学显微术有偏光显微术、红外和紫外显微术、喇曼显微术、荧光显微术、激光及全息显微术、干涉显微术、X 射线显微术、声学显微术、微量光度法和微量分光光度法等。基本显微操作技术的应用也推广到液晶、高分子材料、胶体、木材、织物、石油、矿物、复合材料、硅酸盐、金属、半导体、电子学、食品等方面。

参考书目

Handbook of Chemical Microscopy