Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Оптические свойства коллоидных систем
Оптические свойства коллоидных систем значительно отлича-ются от грубодисперсных и молекулярно (ионно)-дисперсных систем. В коллоидных системах частицы дисперсной фазы имеют размеры меньше 10–6 м, а длина волны видимой части спектра находится в пределах от 4∙10–7 до 7∙10–7 м. Поэтому они не отражают свет как грубодисперсные системы, а рассеивают проходящие через них лучи. Световые волны огибают частицу, рассеивая световые лучи разной длины в разных направлениях. Зависимость интенсивности светорассеяния от различных фак-торов описывается формулой Рэлея: I = I0K , где I – интенсивность рассеянного света в направлении, перпен-дикулярном к лучу падающего света; I 0 – интенсивность падающего света; К – константа, зависящая от разности показателей преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды; V – объем одной частицы; ν – число частиц в единице объема (численная концентрация); – длина волны падающего света. Из формулы Рэлея следует, что интенсивность рассеяния света прямо пропорциональна квадрату объема частицы и обратно пропорциональна длине волны падающего света в четвертой степени. Если источник света содержит излучения разной длины волны (белый свет), то наиболее сильно будут рассеиваться излучения, имеющие наиболее короткие длины волн (фиолетовые и синие). Поэтому рассеянный свет от источника белого света должен иметь голубой оттенок. На основе явления рассеяния света объясняются такие оптические свойства коллоидных систем, как эффект Фарадея-Тиндаля, опалесценция и окраска. На явлении светорассеяния основаны такие методы исследования, как ультрамикроскопия и нефелометрия. Эффект Фарадея-Тиндаля. Если в темноте световой луч пропустить через прозрачный коллоидный раствор, то в золе появляется характерный светящийся конус. Это явление впервые наблюдал М.Фарадей на золе золота (1857), а затем его более подробно исследовал Д.Тиндаль (1869).Подобное явление наблюдается при прохождении луча света в темном запыленном помещении. В молекулярно (ионно)-дисперсных системах это явление не наблюдается. Напри-мер, из внешне одинаковых систем - золя берлинской лазури и раствора CuSO4 - только золь дает эффект Фарадея-Тиндаля. Таким образом, эффект Фарадея-Тиндаля позволяет решить воп-рос, является ли данная дисперсная система коллоидной или молеку-лярно (ионно)-дисперсной.
Опалесценция. Опалесценция – это различие окраски при рассматривании коллоидных систем в проходящем свете и рассеянном свете. Например, гидрозоли AgCl, серы и канифоли в проходящем свете имеют красновато-желтый оттенок, а при наблюдении сбоку – голубоватый. Это объясняется тем, что красные и желтые лучи, имеющие большую длину волны, мало рассеиваются и проходят через золь, а фиолетовые и синие лучи (с меньшей длиной волны) хорошо рассеиваются. Окраска золей. Большинство коллоидных систем имеет яркую окраску от белого до черного, причем интенсивность ее в десятки и сотни раз больше, чем у молекулярно (ионно)-дисперсных систем. Причем один и тот же золь может иметь различную окраску в зависимости от дисперсности (полихромия). Например, грубодисперсные гидрозоли золота имеют синюю окраску, большей степени дисперсности – фиолетовую, а высокодисперсные – ярко красную окраску. Ультрамикроскопия. К оллоидны частицы невозможно разглядеть через обычный микроскоп. Это связано с тем, что интенсивность рассеянного частицами света очень мала и они незаметны на фоне проходящего света. Поэтому, чтобы разглядеть частицу золя, используют боковое освещение. В этом случае каждая частица является источником рассеянного света и наблюдается в виде светящейся точки на темном фоне. Сконструированный на этом принципе прибор называется ультрамикроскопом. При наблюдении в ультрамикроскоп частицы золя видны как светящиеся точки на темном фоне, находящиеся в состоянии броуновского движения. Так как в ультрамикроскоп видна не сама частица, то светововое изображение ее не дает представления об истинных размерах и форме самих частиц. Поэтому для определения размера частицы используют методику, основанную на подсчете числа частиц п в объеме V. Тогда число частиц в единице объема будет ν = п/V. Если известна массовая концентрация дисперсной фазы νт, то можно определить массу m1 и объем отдельной частицы V1: т 1 = и V1 = , где ρ – плотность дисперсной фазы.
По этим параметрам можно найти длину ребра куба l, если частица имеет кубическую форму: l = или диаметр частицы, если она имеет сферическую форму. Таким образом, по данным подсчета частиц с помощью ультрамикроскопа, можно определить размеры коллоидных частиц. Нефелометрия. Нефелометрия – это метод количественного химического анализа, основанный на измерении интенсивности света, рассеянного или поглощенного частицами дисперсной фазы, с помощью которого определяется дисперсность частиц коллоидной системы. В нефелометрах определяют относительную интенсивность рассеянного света в исследуемом растворе по сравнению с интенсивностью света в стандартном растворе. Нефелометр имеет два одинаковых цилиндрических сосуда, один из которых заполняется исследуемым золем, а другой – стандартным золем. Сосуды освещаются сбоку. Рассеянный свет попадает в оптическую часть прибора. Если золи имеют различные концентрации, то интенсивности светорассеяния будут различны и в окуляр будут видны два различно освещенных полукруга – один темнее, другой светлее. Регулируя отношение высот столбов золей можно добиться одинаковой освещенности обоих полей в окуляре. Это означает, что в обоих столбах жидкости содержится одинаковое число частиц. Таким образом, при условии, что освещенность обоих полукругов одинакова, отношение высот столбов жидкости должно быть обратно пропорционально числу частиц в единице объема: , где h 1 и h 2 – высота жидкости в сосудах; ν 1 и ν 2 – численные концентрации золей. Из приведенного соотношения находят концентрацию золя в исследуемом образце.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; просмотров: 741; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.175.243 (0.005 с.) |