Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 75 стр.

UptoLike

Рубрика: 

где К - константа;
с=νυ - объемная концентрация дисперсной фазы.
Из уравнения Х.5 следует, что, зная концентрацию или размер частиц в стандартной
системе, можно рассчитать соответственно размер частиц или их концентрацию в исследуе-
мой дисперсной системе.
Весовую концентрацию золя или его дисперсность определяют следующим образом.
Кюветы с золями освещают равномерно падающим светом и меняя высоту освещенной части
золей h
1
и h
2
, добиваются равенства интенсивности света, рассеянного обоими золями. При
этом должно соблюдаться равенство:
JKVcn JKVch
011022
⋅⋅
=
. 10.7
При одинаковой концентрации золя размер частиц исследуемого золя рассчитывают по
формуле:
rr
n
n
12
2
1
3
= . 10.8
При одинаковом размере частиц золей концентрацию исследуемого золя рассчитывают
по формуле:
cc
h
h
12
2
1
=⋅. 10.9
В некоторых случаях предпочитают сравнивать интенсивность не рассеянного света, а
интенсивности световых потоков, проходящих через рассеивающую среду. Этот метод ана-
лиза называется турбидиметрией.
Таким образом турбидиметрия основана на измерении интенсивности проходящего
света через дисперсную систему света. Рассеянный свет можно считать фиктивно поглощен-
ным, и поэтому можно принять, что закономерности рассеяния света, подчиняются уравне-
нию Бугера-Ламберта-Беера:
ln ,
J
J
D
n
0
23==
τ
l , 10.10
где J
0
- интенсивность света, прошедшего через систему;
D = lg J
0
/ J
n
- оптическая плотность;
τ - мутность системы;
l - толщина слоя системы.
Мутность
τ
=
J
J
n
0
и оптическая плотность D в соответствии с уравнением 10.1 пропор-
циональны концентрации и квадрату объема частиц. Это позволяет определять размеры час-
тиц и их концентрации по оптической плотности системы методов сравнения со стандарт-
ными системами с помощью фотоколориметра.
Интенсивность света, рассеянного единицей объема разбавленной системы со сфериче-
скими частицами, непроводящими электрический ток частицами, размер которых мал по
сравнению с длиной волны падающего света равна:
J
nn
nn
J
P
=
+
24
2
2
4
1
2
0
2
1
2
0
2
2
10
π
λ
νυ
, 10.11
где ν - число частиц в 1 м
3
золя;
υ - объем отдельной частицы, м
3
.
В уравнение Х.11 можно ввести весовую концентрацию дисперсной фазы с, для этого
произведение ν⋅υ умножают на плотность вещества с = ν⋅υ⋅ρ, кг/м
3
. Отсюда,
νυ
ρ
⋅=
c
,
где υ
0
- объем одной частицы и равен υ=4/3 πr
3
.
где  К - константа;
     с=νυ - объемная концентрация дисперсной фазы.
     Из уравнения Х.5 следует, что, зная концентрацию или размер частиц в стандартной
системе, можно рассчитать соответственно размер частиц или их концентрацию в исследуе-
мой дисперсной системе.
     Весовую концентрацию золя или его дисперсность определяют следующим образом.
Кюветы с золями освещают равномерно падающим светом и меняя высоту освещенной части
золей h1 и h2, добиваются равенства интенсивности света, рассеянного обоими золями. При
этом должно соблюдаться равенство:
                          J 0 ⋅ K ⋅ V1 ⋅ c ⋅ n1 = J 0 ⋅ K ⋅ V2 ⋅ c ⋅ h2 .     10.7
     При одинаковой концентрации золя размер частиц исследуемого золя рассчитывают по
формуле:
                                           n
                                r1 = r2 3 2 .                             10.8
                                            n1
     При одинаковом размере частиц золей концентрацию исследуемого золя рассчитывают
по формуле:
                                            h
                                c1 = c2 ⋅ 2 .                             10.9
                                            h1
     В некоторых случаях предпочитают сравнивать интенсивность не рассеянного света, а
интенсивности световых потоков, проходящих через рассеивающую среду. Этот метод ана-
лиза называется турбидиметрией.
     Таким образом турбидиметрия основана на измерении интенсивности проходящего
света через дисперсную систему света. Рассеянный свет можно считать фиктивно поглощен-
ным, и поэтому можно принять, что закономерности рассеяния света, подчиняются уравне-
нию Бугера-Ламберта-Беера:
                                   J
                               ln 0 = 2 ,3D = τl ,                        10.10
                                   Jn
где J0 - интенсивность света, прошедшего через систему;
     D = lg J0/ Jn - оптическая плотность;
     τ - мутность системы;
     l - толщина слоя системы.
                       J
     Мутность τ = n и оптическая плотность D в соответствии с уравнением 10.1 пропор-
                       J0
циональны концентрации и квадрату объема частиц. Это позволяет определять размеры час-
тиц и их концентрации по оптической плотности системы методов сравнения со стандарт-
ными системами с помощью фотоколориметра.
     Интенсивность света, рассеянного единицей объема разбавленной системы со сфериче-
скими частицами, непроводящими электрический ток частицами, размер которых мал по
сравнению с длиной волны падающего света равна:
                                              2
                         24π 2  n12 − n02 
                    JP =                   ⋅ νυ1 J 0 ,       10.11
                          λ4  n12 + 2 n02 
где  ν - число частиц в 1 м3 золя;
     υ - объем отдельной частицы, м3.
     В уравнение Х.11 можно ввести весовую концентрацию дисперсной фазы с, для этого
произведение ν⋅υ умножают на плотность вещества с = ν⋅υ⋅ρ, кг/м3. Отсюда,
                                               c
                                        ν ⋅υ =   ,
                                                           ρ
                                                      3
где   υ0 - объем одной частицы и равен υ=4/3 πr .