ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Оптические свойства коллоидов тесно связаны с размерами, формой и структурой частиц дисперсной фазы и поэтому имеют важное значение при изучении коллоидных

Оптические свойства коллоидов тесно связаны с размерами, формой и структурой частиц дисперсной фазы и поэтому имеют важное значение при изучении коллоидных систем.

При падении света на дисперсную систему могут наблюдаться:

• прохождение света через систему;

• преломление или отражение частицами дисперсной фазы;

• рассеяние света;

• поглощение света.

Характер оптических явлений зависит от соотношения размеров частиц дисперсной фазы и длины волны падающего света. Размеры коллоидных частиц соизмеримы с длиной волны света. Поэтому одним из наиболее характерных оптических свойств золей является рассеяние света (опалесценция). Согласно уравнению Рэлея, светорассеяние пропорционально концентрации частиц, квадрату объема частицы и обратно пропорционально четвертой степени длины волны падающего света.

Таким образом, рассеяние коротких волн происходит более интенсивно. Этот эффект находит широкое практическое применение и объясняет некоторые природные явления.

Наряду со светорассеянием для многих коллоидных растворов характерно поглощение света определенной длины волны, чем объясняется окраска золей. Поглощение света происходит в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера.

Оптические методы исследования широко применяются для определения размеров, формы и структуры коллоидных частиц. К ним относятся:

• ультрамикроскопия, основанная на наблюдении рассеяния света в обычном оптическом микроскопе;

• электронная микроскопия, связанная с использованием вместо световых лучей пучка быстрых электронов;

• нефелометрия – метод определения размеров коллоидных частиц или концентрации золя, основанный на измерении светорассеяния коллоидным раствором;

• турбидиметрия, измерение светорассеяния коллоидного раствора по ослаблению интенсивности света, прошедшего через раствор.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Какие оптические явления наблюдаются при падении света на:

а) водный раствор хлорида натрия;

б) водный раствор сульфата меди (II);

в) коллоидный раствор хлорида серебра;

г) коллоидный раствор металлического золота (красного цвета);

д) взвесь глины в воде с размерами частиц 10^-2-10^-1 см?

2.В чем проявляется рэлеевское рассеяние света?

3.Перечислите факторы, от которых зависит интенсивность рассеянного света.

4.При каких условиях справедливо уравнение Рэлея?

5.Почему при проявлении фотоснимков пользуются красным светом?

6.Какие оптические методы используются для определения размеров частиц дисперсной фазы?

7.От каких факторов зависит поглощение света окрашенными растворами? Что называется оптической плотностью?

8.Сравните колориметрический и нефелометрический методы определения концентрации растворов.

9.В чем состоит отличие метода ультрамикроскопии от электронной микроскопии? Какой из методов является более чувствительным? Почему?

10. Чем объясняется мутность дисперсных систем? Какой оптический метод основан на измерении мутности коллоидных растворов?

Закончив изучение главы 7, вы должны знать:

• оптические явления, наблюдаемые при падении света на дисперсные системы, чем они обусловлены;

• сущность рассеяния света, его закономерности, уравнение Рэлея;

• закон Бугера – Ламберта – Бера, причины окраски золей;

• оптические методы исследования золей, на чем каждый из них основан.