Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 78 стр.

     10. Какие диаграммы называются индикатрисами рассеяния?
     11. В чем заключаются особенности метода ультрамикроскопии? Для каких дисперс-
ных систем применим этот метод. Какие характеристики дисперсных систем могут быть оп-
ределены этим методом?
     12. В чем заключается явление светопоглощения? Напишите уравнение Бугера-
Ламберта-Беера и проанализируйте его.

                                  10.2.Примеры решения задач

      1. Исходя из значений оптической плотности D = 0,023 и D =0,135, полученных при из-
мерениях с помощью фотоэлектрического колориметра для следующих значений длин волн:
Л1 = 680⋅10-9 м и Л2 = 420⋅10-9 м, определите средний радиус частиц rср у бесцветного гидро-
золя ластики.
      Решение: Так как гидрозоль не окрашен, для нахождения радиуса частиц можно ис-
пользовать уравнение Ламберта-Бугера-Беера в следующем виде:
                                          Dλ = Rλn .
      Пользуясь двумя светофильтрами, имеем значения Dλ для двух волн, и находим их со-
отношение:
                                        n                            n
                            Dλ1  λ1          0,023  420 ⋅ 10− 9 
                                 =   , т. е.      =              .
                            Dλ 2  λ2         0,135  680 ⋅ 10− 9 
     Путем логарифмирования находим а.
                              lg Dλ1 / Dλ 2    lg 0,170
                          n=                =           = 3,6722 .
                                lg λ2 / λ1    lg 0,6176
     Затем строим колибровочную кривую Геллера (n=f(d) по данным таблицы:

     n (α)   77,0   88,    95,0   106,7   110,0   119,0   132    139    143     158    167    189

     d, нм   3,92   3,64   3,54   3,39    3,23    3,04    2,82   2,72   2,66    2,45   2,36   2,14

                                                                         d ср
     Из графика методом экстраполяции находим dср, откуда =                    .
                                                                             2
     2. Поток света с длиной волны λ = 528нм, проходя через эмульсию CCl4 в воде толщи-
ной слоя l = 5 см, ослабляется в результате светорассеяния в два раза. Рассчитайте радиус
частиц дисперсной фазы, если её объемное содержание сv = 0,8%, показатель преломления
CCl4 n1 = 1,460, воды n0 = 1,333. Свет рассеивается в соответствии с уравнением Рэлея и ос-
лабляется по закону Бугера-Ламберта-Бера.
     Решение: Уравнение Рэлея для интенсивности света, рассеиваемого единицей объема
дисперсной системы во всех направлениях, имеет следующий вид:
                         2                            2
     24π 3  n12 − n02           24π 3  n12 − n02        4 3
Ip = 4  2            2  νυI 0 =   4  2          2  cV ⋅ πr I 0 = τI 0
                                                                          .
      λ  n1 + 2n0                λ  n1 + 2n0            3
     Интенсивность света при прохождении через белый золь уменьшается в соответствии с
уравнением Бугера-Ламберта-Бера:
                                                           I    τl
                                                   D = lg 0 =       .
                                                           I n 2 ,3
По условию задачи I0/Iп = 2. Тогда
                                              2 ,3D 2 ,3 lg 2
                                        τ=            =         = 13,85м−1 .
                                                 l        0,05
Подставляя полученное значение τ в уравнение Рэлея, находим радиус капель эмульсии: