Оптические свойства коллоидных растворов
Наиболее характерны для коллоидных растворов следующие оптические свойства:
- опалесценция,
- окраска,
- эффект Фарадея – Тиндаля.
В их основе лежит рассеяние и поглощение (абсорбция) света коллоидными частицами.
Если частицы довольно крупные (размер больше длины волны падающего света), то рассеяние вызывается отражением и преломлением падающих на частицы световых волн. Такой вид рассеяния обусловливает мутность суспензий и эмульсий.
Рассеяние света частицами с коллоидной степенью дисперсности (размеры меньше длины полуволны света) связано с явлением дифракции. Волны света, встречаясь с мелкими частицами, огибают их и рассеиваются во всех направлениях. С этим связаны опалесценция и эффект Фарадея – Тиндаля.
Та или иная окраска золей обусловлена избирательностью абсорбции света веществом ДФ, а также дифракционного светорассеяния.
Если через золь пропустить сбоку пучок света и наблюдать из затемненного пространства, то вследствие рассеяния частицами света можно заметить появления характерного светового конуса (эффект Фарадея – Тиндаля). В истинных растворах низкомолекулярных веществ рассеяние света ничтожно мало и при их освещении световой конус не наблюдается.
Опалесценция выражается в появлении некоторой мутноватости и в различии оттенков окраски золя в проходящем и в отраженном свете. Особенно хорошо наблюдается у бесцветных золей.
Коллоидные частицы AgCl
Количественная характеристика опалесценции и эффекта Фарадея – Тиндаля дана Дж. Рэлеем:
I0 –интенсивность падающего света, K – постоянная величина для данного золя, зависит от разности между показателями преломления ДФ n и ДС n0, v – объем частицы, N –число рассеивающих частиц в единице объема (частичная концентрация золя), λ – длина волны падающего света.
Из уравнения следует, что интенсивность рассеянного света прямо пропорциональна концентрации частиц золя, сильно зависит от размеров частиц (вторая степень) и длины волны падающего света (четвертая степень).
Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 791 | Нарушение авторских прав
|