Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 76 стр.

      Все постоянные уравнения 10.11, включая ρ, объединяем в константу К и тогда уравне-
ние 10.11 принимает вид:
                              JP     cr 3
                                 =K 4 ,                10.11а
                              J0     λ
где отношение интенсивности рассеянного света к интенсивности падающего света есть
               J
мутность τ = n .
               J0
      Коллоидные частицы не наблюдаются с помощью обычного оптического микроскопа.
В 1903г Р. Зигмонди и Г. Зиденгонф предложили оптический метод изучения систем, содер-
жащих частицы коллоидных размеров - ультрамикроскопия. По этому методу наблюдается
свет, рассеянный одиночными частицами. Схема целевого микроскопа показана на рис. 10.3.
Свет от дуговой волны фокусируется линзами в системе, частицы которой рассеивают свет,
чтобы выделить небольшое поле зрения под микроскопом используется раздвижная щель,
позволяющая вводить в изучаемый объект пучок света, высотой в несколько миллиметров.
Ультрамикроскопия отличается от обычной микроскопии тем, что объект (дисперсная сис-
тема) освещается сбоку, а наблюдают рассеянный свет. Вследствие этого частицы кажутся
святящимися точками на темном фоне, разрешающая способность микроскопа резко возрас-
тает, что позволяет наблюдать частицы с диаметром 2-3 нм.
      Метод ультрамикроскопии дает возможность определить средние размеры частиц в по-
ле. Для этого сосчитывают число частиц n в рассматриваемом объеме V. Если общий объем
системы V, а масса дисперсной фазы m, то средний объем частицы равен:
                               mυ
                          γ =      ,                       10.12
                               ρnV
где ρ - плотность дисперсной фазы.
      Ультрамикроскопия в некоторой системе позволяет судить о форме частиц, т.к. интен-
сивность света, рассеиваемого сферическими частицами не изменяется со временем, а анизо-
диаметрические частицы вследствие вращательного броуновского движения мерцают.
      Наиболее современным прибором, позволяющим определять действительные размеры
коллоидных частиц, является электронный микроскоп, который позволяет получать снимки
частиц золей, высокодисперсных суспензий, эмульсий, бактерий, вирусов, изучить поверх-
ность катализаторов, адсорбентов, структуру лакокрасочных и металлических покрытий.
Увеличение в электронном микроскопе составляет 20-30 тысяч раз и фотографическим пу-
тем может быть доведено до 100-500 тысяч раз, а предел видимости 0,4 нм. Изучение ве-
ществ приходится вести в очень тонком слое в условиях вакуума для органических веществ
от 10-6 до 10-5 м. Применение более толстых слоев ведет к поглощению энергии и нагрева-
нию объекта. Явление светопоглощения средами описывается уравнением Ламберта-Бугера-
Беера, которое может быть применено в определенных условиях и для золей
                         J n = J 0 ⋅ e − εcl ,             10.13
где   Jn - количество световой энергии, вышедшее после поглощения слоем окрашенной сре-
ды;
      J0 - количество световой энергии, падающей на слой окрашенной среды;
      ε - константа светопоглощения;
      с - концентрация вещества в слое;
      l - толщина поглощающего слоя.
      Уравнение 10.13 справедливо для монохроматического светового потока, т.к. погло-
                                                                                J
щающая способность среды зависит от длины волны падающего света. Выражение ln 0 = D
                                                                                Jn
- оптическая плотность системы, то уравнение Ламберта можно записать так:
                            D = ε cl .                        10.14