6.Оптические свойства в коллоидных растворах.

6.1 Рассеяние света.

Прохождение света через дисперсную систему сопровождается:

1. Преломление

2. Отражение

3. Поглощение

4. Рассеяние света (проявляется в виде опалесценции)

В глубокодисперсных системах размер частиц (> см) больше длины волны видимого света, поэтому свет, проходя через систему отражается и преломляется на границе раздела частиц со средой. В высокодисперсных золях размер частиц ( м) соизмерим с длиной волны видимого света, в результате чего имеет место светорассеивание. Лучи света огибают частицу дисперсной фазы, рассеиваясь при этом во всех направлениях.

В истинных растворах размер частиц очень мал ( < и нет препятствий при прохождении лучей, только наблюдается поглощение света. Поглощение света также наблюдается в коллоидных растворах.

Эффект Фарадея-Тиндаля:

С явлением светорассеяния связано специф. Для коллоидных систем явление Конус Тиндаля.

При наблюдении перпендикулярным лучу направлении в коллоидном растворе видна светящая полоса в форме конуса. Чистые и истинные растворы не дают подобного эффекта. Эффект Тиндаля вызывается рассеянием света коллоидных частиц. При сильном увеличении частица в конусе Тиндаля кажется светящейся точкой.

Для интенсивности рассеяния света Рилеем была выведена зависимость:

= K

-интенсивность падающего света

−константа для данной системы, зависящая от природы дисперсной фазы и дисперсионной среды

-число частиц в единицу объема (частичная концентрация)

V-объем одной частицы, отсюда С=𝜈*V – концентрация дисперсной фазы в дисперсионной системе

𝜆-длина волны.

Интенсивность рассеяния света обратнопропорциональна длине волны в 4 степени. Следует, что если источник падающего света содержит волны различной волны ( белый свет) то наиболее сильно будут рассеиваться самые короткие волны ( волны синего цвета). Поэтому рассеянный свет от источника белого света должен иметь голубоватый оттенок. Для частиц большего размера интенсивность рассеяния света изменяется обратнопропорционально не в 4, а в меньшей степени длины волны.

= , где n<4

Геллер исследовал зависимость показателя степени n при 𝜆 от размера частиц и дал калибровочную кривую в координатах радиуса частиц и показателя степени n при 𝜆.Когда частицы становятся настолько велики, что их размеры превышают 𝜆, светорассеяние переходит в отражение, независящее от длины световой волны.

Опалесценция.

Опалесценция является одним из методов обнаружения коллоидной системы. Выражается она в появлении некоторой мутности в изменении окраски золя в проходящем (прямом) и отраженном (боковом) свете.

Такие золи серы, канифоля, хлористого серебра под действием белого света при боковом освещении бесцветные коллоидны е частицы обнаруживат синеватую окраску. Поскольку величина обратнопропорциональна и рассеиваются главным образом синеватые короткие волны в проходящем (прямом) свете. Эти коллоидные системы окрашены в пресноватый цвет, т.к. проходящий через золь из спектра выбывают лучи синего цвета.

На основе светоарссеяния основано применение синего цвета для маскировки и красного цвета для сигнализации.