Оптические свойства коллоидных растворов. Опалесценция и конус Тиндаля

Оптические свойства коллоидных растворов:

Размер частиц коллоидных растворов соизмерим с длиной волны.

При попадании потока частиц на частицу будет наблюдаться дифракция (огибание).

1. Опалесценция

2. Эффект Тиндаля (Фарадея-Тиндаля)

3. Окраска золей

Опалесценция - это визуально воспринимается, как самосвечение раствора (бело-голубого цвета)

Наблюдается в неокрашенных коллоидных растворах.

Опалесценция является следствием рассеяния света вследствие его дифракции в микроне однородной дисперсной системы.

Светорассеяние коллоидных растворов является их характерным свойством, позволяющим отличать их от молекулярных и ионных растворов, поскольку с опалесценцией связано явление, специфическое для коллоидных систем – конус Тиндаля. Яркий свет от сильного источника направляется на сосуд с раствором. При наблюдении сбоку в случае коллоидного раствора наблюдается равномерное свечение освещенного участка, иногда с небольшим расширением на выходе.

Рассеяние и поглощение света. Уравнение Релея. Окраска золей. Ультрамикроскопия и электронная микроскопия коллоидных систем. Определение формы, размеров и мицеллярной массы коллоидных частиц.

Теория светорассеивания была разработана Д. Релеем.

Интенсивность рассеянного света зависит от показателя преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды, длины волны падающего света, поляризуемости частицы, зависящей от размера частиц, а также от частичной концентрации и интенсивности падающего света.

Закон Релея:

, где -интенсивность рассеянного света

-интенсивность падающего света

n-число частиц

V-объем частиц

К-константа, зависящая от показателей преломления дисперсионной среды и дисперсной фазы

-длина волны

Чем меньше длина волны падающего света, тем больше он рассеивается.

Закон Релея объясняет различную окраску бесцветных золей в проходящем свете.

Ультрамикроскопия:

Позволяет наблюдать в микроскоп за освещенными сбоку коллоидными частицами и это позволяет наблюдать конус Тиндаля.

Позволяет определить размер частицы: , где

К-постоянная; с- массовая доля дисперсной фазы; V- объем, в котором подсчитаны частицы;

D-плотность дисперсной фазы; n-среднее число частиц в поле зрения микроскопа

Электронная микроскопия:

Родственен ультрамикроскопии, только вместо световых лучей используют потоки электронов от 2-5 * 10 в -12 степени

Позволяет определить размеры частиц