Коллоидная химия | страница 54

Зная концентрацию золя и измерив абсолютные значения интенсивностей падающего и рассеянного света, можно вычислить средний, объем частицы. Но абсолютные значения I и определить сложно. Поэтому большое распространение получили относительные методы нефелометрии. Опалесценцию исследуемого раствора I с помощью нефелометра сравнивают с опалесценцией стандартного раствора

где

Нетрудно видеть, что нефелометр можно использовать для определения концентрации дисперсной фазы в системе. Если стандартный и исследуемый растворы содержат частицы одной и той же природы и одного и того же размера, то:

где - концентрация исследуемого золя,

Разумеется, определение объема частиц или концентрации коллоидного раствора должно производиться при определенной длине волны.

ТУРБИДИМЕТРИЯ

Турбидиметрия - метод исследования, основанный на измерении ослабления проходящего через коллоидную систему света в результате светорассеяния. Измерение производят с помощью обычных колориметров или спектрофотометров, позволяющих определить мутность.

Если интенсивность пучка света уменьшается от для падающего света до I прошедшего света, то мутность определяется уравнением:

где l - расстояние, пройденное светом в оптически неоднородной среде.

Между мутностью т коллоидного раствора и интенсивностью рэлеевского рассеяния света под углом

Из уравнений (7.11) и (7.12) следует, что чем больше рассеяние, тем выше мутность и тем меньше интенсивность прошедшего через раствор света.

Метод турбидиметрии подробно изучается в курсе аналитической химии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оптические свойства коллоидов тесно связаны с размерами, формой и структурой частиц дисперсной фазы и поэтому имеют большое 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.