Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 51 стр.

UptoLike

Составители: 

103 104
При равенстве показателей преломления частиц и сре-
ды - рассеяния не происходит. Например, эмульсия глице-
рина в четыреххлористом углероде.
По уравнению Рэлея получаем обратную зависимость
интенсивности рассеянного света I
p
от λ
4
: чем меньше дли-
на волны, тем рассеяние выше. Поэтому, фиолетовый свет
(λ=380-450нм) рассеивается более интенсивно (16 раз вы-
ше) по сравнению с красным (λ=620-760нм). Этим объясня-
ется голубой цвет неба и использование синих ламп для све-
томаскировки.
И, наконец, рассеяние света зависит от размеров час-
тиц и их численной концентрации. Рэлеевское рассеяние
света пропорционально третей степени размера частиц:
J
p
=k·ν
м
ρ
π
3
4 r
, (II-37)
где ν
м
- массовая концентрация; p - плотность частиц дис-
персной фазы; k – коэффициент пропорциональности (дру-
гие члены уравнения Рэлея постоянны).
Явление светопоглощения дисперсными системами
описывается уравнением Ламберта-БугераБэра:
J
пр
= Ј
0
·e
-εсl
, (II-38)
где J
пр
- интенсивность прошедшего света, ε - коэффициент
поглощения, сконцентрация; l - толщина поглощающего
слоя.
Так как lnЈ
0
/Ј=D -оптическая плотность, уравнения (II-
38) удобнее записать так:
D= ε·c·l. (II-39)
Оптическая плотность линейно зависит от концентра-
ции и толщины поглощающего слоя. Также она характери-
зует ослабление света данной системы в целом в результате
светопоглощения. В случае «белых золей», когда светопо-
глащение отсутствует, определение размеров частиц воз-
можно методом турбидиметрии:
D= τ =К· λ
-n
, (II-40)
где τ - мутность, величина, характеризующая способность
системы рассеивать свет; n - показатель дисперсности, из-
меняется в пределах от 2 до 4 (при n=4 высокодисперсная
система обладает Рэлеевским светорассеянием; при n=2
светорассеяние не подчиняется закону Рэлея).
По результатам измерения строят график зависимости
lgτ от lgλ и по тангенсу угла наклона к оси абсцисс находят
показатель степени n. По значению n определяют средний
диаметр частиц, используя данные экспериментальной кри-
вой Геллера (см. табл.1 в Приложении): n=f(z), где z=
λ
π
r8
,
характеризует соотношение между размером частицы и
длиной волны падающего света.
Тема 3. Электрокинетические свойства
дисперсных систем
Программа
Образование и строение двойного электрического слоя
на поверхности дисперсной частицы. Мицеллярная теория
строения коллоидной частицы. Термодинамический и элек-
трокинетический потенциалы: факторы, определяющие их
величину. Изоэлектрическое состояние и процесс переза-
рядки дисперсной частицы. Электропроводность дисперс-
ных систем. Электроосмос и электрофорез.
Методические указания
В дисперсной системе за счет избирательной адсорб-
ции твердыми частичками одного из ионов электролита на
поверхности раздела фаз может возникать двойной элек-
трический слой (ДЭС) определенного строения. Так, при
получении мелкодисперсного осадка иодистого серебра из
хорошо растворимых исходных компонентов по реакции
AgNO
3
+ KI = AgI + KNO
3
(II-41)
      При равенстве показателей преломления частиц и сре-        где τ - мутность, величина, характеризующая способность
ды - рассеяния не происходит. Например, эмульсия глице-          системы рассеивать свет; n - показатель дисперсности, из-
рина в четыреххлористом углероде.                                меняется в пределах от 2 до 4 (при n=4 высокодисперсная
      По уравнению Рэлея получаем обратную зависимость           система обладает Рэлеевским светорассеянием; при n=2
интенсивности рассеянного света Ip от λ4: чем меньше дли-        светорассеяние не подчиняется закону Рэлея).
на волны, тем рассеяние выше. Поэтому, фиолетовый свет                 По результатам измерения строят график зависимости
(λ=380-450нм) рассеивается более интенсивно (≈16 раз вы-         lgτ от lgλ и по тангенсу угла наклона к оси абсцисс находят
ше) по сравнению с красным (λ=620-760нм). Этим объясня-          показатель степени n. По значению n определяют средний
ется голубой цвет неба и использование синих ламп для све-       диаметр частиц, используя данные экспериментальной кри-
томаскировки.                                                                                                          8π ⋅ r
      И, наконец, рассеяние света зависит от размеров час-       вой Геллера (см. табл.1 в Приложении): n=f(z), где z=        ,
                                                                                                                          λ
тиц и их численной концентрации. Рэлеевское рассеяние            характеризует соотношение между размером частицы и
света пропорционально третей степени размера частиц:             длиной волны падающего света.
                               4πr 3
                      Jp =k·νм       ,             (II-37)
                               ρ                                          Тема 3. Электрокинетические свойства
где νм- массовая концентрация; p - плотность частиц дис-                            дисперсных систем
персной фазы; k – коэффициент пропорциональности (дру-                                  Программа
гие члены уравнения Рэлея постоянны).                                 Образование и строение двойного электрического слоя
      Явление светопоглощения дисперсными системами              на поверхности дисперсной частицы. Мицеллярная теория
описывается уравнением Ламберта-Бугера–Бэра:                     строения коллоидной частицы. Термодинамический и элек-
                     Jпр = Ј0 ·e -εсl,               (II-38)     трокинетический потенциалы: факторы, определяющие их
где Jпр- интенсивность прошедшего света, ε - коэффициент         величину. Изоэлектрическое состояние и процесс переза-
поглощения, с – концентрация; l - толщина поглощающего           рядки дисперсной частицы. Электропроводность дисперс-
слоя.                                                            ных систем. Электроосмос и электрофорез.
      Так как lnЈ0/Ј=D -оптическая плотность, уравнения (II-
38) удобнее записать так:                                                           Методические указания
                        D= ε·c·l.                  (II-39)            В дисперсной системе за счет избирательной адсорб-
      Оптическая плотность линейно зависит от концентра-         ции твердыми частичками одного из ионов электролита на
ции и толщины поглощающего слоя. Также она характери-            поверхности раздела фаз может возникать двойной элек-
зует ослабление света данной системы в целом в результате        трический слой (ДЭС) определенного строения. Так, при
светопоглощения. В случае «белых золей», когда светопо-          получении мелкодисперсного осадка иодистого серебра из
глащение отсутствует, определение размеров частиц воз-           хорошо растворимых исходных компонентов по реакции
можно методом турбидиметрии:                                                     AgNO3 + KI = AgI + KNO3          (II-41)
                        D= τ =К· λ-n ,              (II-40)

                                                           103   104