double arrow

Оптические свойства коллоидных систем. Теория светорассеяния Рэлея. Нефелометрия, турбидиметрия, ультрамикроскопия



Оптические св-ва коллоидных систем-опалисценция, эффект Тиндаля и окраска.

Рассеяние света (опалесценция). Когда луч света направлен на золь сбоку, то его путь обнаруживается на темном фоне в виде святящегося конуса-конуса Тиндаля.

Основа появления конуса Тиндаля-рассаяние света коллоидными частицами. Если размер частицы меньше длины полуволны падающего света: а=1/2l, то наблюдается дифракционное рассеяние света. Свет огибает частицы и рассаивается в виде волн, расходящихся в стороны. Это явление- опалесценция, свойственно золям, проявляются как свечение матового цвета, чаще голубоватых оттенков.

Теория рассеяния света Рэлея

Где где I – интенсивность рассеянного света; I0 – интенсивность падающего света, Жж/см2; n – частичная концентрация в дисперсной системе (число частиц в 1 см3); V – объем одной частицы, N частиц/м3; l – длина волны падающего света; n2, n1 – показатели преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Ультрамикроскопия. При рассматривании в ультрамикроскопе золя видны беспрерывные движущиеся, разного цвета-частицы, из которых наиболее мелкие выглядят как точки. Интенсивность рассеяния зависит от концентрации частиц, от размера и формы.. Ультрамикроскопия позволяет судить о массе, размерах и форме коллоидных частиц. Её применяют при исследовании вакцин, антигенов, для контроля чистоты воды.




Нефелометрия.Этот метод основан на измерении интенсивности рассеянного света. Измеряется интенсивность рассаяния под одним углом и ур-ние Релея представлено в виде:

Ip=I0kv(кол-во)V2=I0kc0V

Где c0-объемная концентрация, k-константа, объединяющая параметры,при измерении, кроме c0V .

Следсвие: интенсивность света, рассеянного двумя золями с частицами одинаковой формы и размеров, относятся как частичные концентрации определяемого в-ва. Если в сравнисаемых золях одинаковы объемные концентрации, то интенсивность относится как объемы частиц или кубы их диаметров:

При V=const. I1/I2=v1/v2

При CV=const. I1/I2=V1/V2=d13/d23

Т.о, имея стандартные золи, можно определить размер частиц и концентрацию исследуемого золя.

Турбидиметрия. Основана на измерении интенсивности света, прошедшего через дисперсную систему. Закономерности рассеяния света аналогичны закономерностями поглощения света молекулярными растворами и подчиняются закону Бугера-Ламберта-Бера:

где -показатель поглощения; интенсивностью I0; в-ва толщина l.



Из этого получается выражение, связывающее основные характеристики дисперсных систем при турбидиметрии: оптическую плотность(D) и мутность:

D= *L

Cледсвие: оптическая плотность двух золей с частицами одинаковых объемов относятся как частичные концентрации сравниваемых дисперсных систем. При одной и той же объемной концентрации систем оптические плотности относятся как объемы частиц или кубы их диаметров.

Т.о., в турбидиметрии, имея стандартные золи, по интенсивности прошедшего света можно определит размер частиц и концентрацию золя.



Сейчас читают про: