Оптические свойства коллоидных растворов. Оптические методы анализа коллоидных систем. Определение концентрации золя с помощью нефелометрии. Применение абсорбционной спектроскопии в анализе истинных растворов. Электрические свойства коллоидных растворов.
Аннотация к работе
Коллоидные системы, так же как и истинные растворы, поглощают, отражают и преломляют свет. Их отличительной особенностью является способность рассеивать свет (явление опалесценции). Опалесценция становится особенно заметной, если через коллоидный раствор пропускать пучок сходящихся лучей, поставив между источником света и кюветой с раствором линзу. Рэлей вывел уравнение, связывающее интенсивность опалесценции с размером частиц и концентрацией частиц в системе: уравнение Рэлея где I0 - интенсивность падающего света, Ip - интенсивность опалесценции, Ip/I0 - мутность системы, k-константа, с-концентрация (кг/м3), r - радиус частицы (м), ?-длина волны падающего света (м). 2) размер частиц не должен быть более 1/10 от ? (40-50 мкм); при увеличении размера частиц показатель степени ? уменьшается; при очень больших размерах показатель степени превращается в нуль и светорассеивание переходит в отражение света;В основе нефелометрических измерений лежит уравнение Рэлея, показывающее зависимость мутности раствора Ip/I0от размера и концентрации частиц в коллоидном растворе. Нефелометрия позволяет определить концентрацию золя, если известны размеры частиц, или при известной концентрации - размер частиц. Сущность метода заключается в сравнении мутности двух систем, концентрация или дисперсность одной из которых известна. В обычный микроскоп видны только частицы, размер которых больше 0,1 мкм (10-7 м). В ультрамикроскопе на коллоидный раствор сбоку направляют сильный луч света и наблюдают свет, рассеянный отдельными частицами (то есть под микроскопом наблюдают конус Тиндаля, образуемый каждой коллоидной частицей).1808 г Ф.Ф.Рейс установил, что при наложении разности электрического потенциала на электроды, опущенные в заполненные водой стеклянные трубки, воткнутые в кусок сырой глины, жидкость в трубке с положительным полюсом мутнела за счет появления там частиц глины. Это указывало на то, что частицы глины переносятся в электрическом поле к положительному полюсу. Процесс протекает с постоянной скоростью, зависящей от величины разности потенциалов и характеристик среды: где U - линейная скорость движения границы золь-жидкость, м/с; Дорн в 1878 г. обнаружил, что при оседании каких-либо частиц в жидкости, например песка в воде, возникает электродвижущая сила между двумя электродами, введенными в разные места столба жидкости, в которой оседают частицы. Рейс открыл также явление электроосмоса, заключающееся в том, что если тонкий порошок кварца поместить в среднюю часть U-образной трубки так, чтобы он образовал род пористой диафрагмы, заполнить трубку водой и приложить электрический ток к электродам, помещенным в оба колена трубки, то уровень воды в колене с отрицательным электродом будет повышаться до тех пор, пока разность уровней в обоих коленах не достигнет определенной величины.
План
Содержание
1. Оптические свойства коллоидных растворов
2. Оптические методы исследования коллоидных систем