2022/10/04 17:27
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产品配置单:
日本Lasertec 共聚焦显微镜HYBRID L7
型号: HYBRID L7
产地: 日本
品牌: Lasertec
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方解石的溶解过程观察
共聚焦显微镜可用于样品表面凹凸的观察、形状测定。
那么,在溶液中的样品也可以吗?
纳米级凹凸的形状测定的适用手段之一是光干涉法。不过,样品上存在液体、玻璃等介质时经常不再适用。(对策之一是使用Linnik式干涉物镜,但使用上较为复杂)另外,干涉法只能测量儿无法直接“观察”样品,对样品形貌变化的把握不够全面。
在一些具体应用中,我们推荐微分干涉法观察。如方解石的溶解过程观察。
首先我们看看,共聚焦、白光干涉、微分干涉三种方法对(空气中的)方解石解理面的观察效果:
共聚焦 TU20x 白光干涉 DI20x 微分干涉 TU20x
共聚焦模式下,未能观察到解理面的台阶。 白光干涉与微分干涉均可看到台阶,而相比之下,后者更为清晰。
由白光干涉可以测得台阶高度在10至几10纳米。
下面,我们对方解石解理面的溶解过程进行实时观察。
样品状态的示意图如下:
初始时溶液为纯水,之后加入柠檬酸,实时拍摄方解石表面的变化:
可以清晰观察到表面的溶解过程:以解理面的台阶附近开始,出现小的凹点,凹点先像深入方向生长,到一定程度后,深度不再变化,开始横向扩大,最后形成圆形或六角形的凹坑。
有趣的是,不同浓度的柠檬酸溶液条件下,方解石的溶解现象不尽相同。
下图是较低浓度柠檬,酸浓度时的过程:溶解开始的前6分钟,解理面台阶逐渐消失;之后开始出现凹点,凹点逐渐增多。13分之后,凹点数量几乎不再增加,而是面积增大。
样品反应前后,在空气环境利用干涉测定可确认,溶解后,解理面台阶已经找不到了,形成的深度几乎一致的凹坑(约250nm)。
我们会持续更新有趣的实验内容,感谢您的持续关注!
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