6.2 Оптические методы исследования коллоидных систем.

Грубодисперсные системы ( суспензии, эмульсии, пены) обычно исследуются с помощью светового микроскопа. К методам исследования высокодисперсных систем относятся ультрамикроскопы, электронные микроскопы, нефелометрия.

Различие между обычными микроскопами и ультрамикроскопами заключается в способе освещения объекта. В обычном микроскопе объект получают в проходящем свете, поэтому поле зрения освещено ярче изображения объекта. В ультрамикроскопе применяют боковое освещение, при этом свет не попадает в объектив микроскопа , поэтому фон поля зрения нижний На общем фоне становится заметным свет рассеиваемый коллоидными частицами. Они представляют отдельно светящие точки. Принцип ультрамикроскопа сводится к наблюдению конуса Тиндаля.

Ультрамикроскоп позволяет:

1. Констатировать присутствие коллоидных частиц

2. Подсчитать их

3. Наблюдать их движение.

Нефелометрия.

Нефелометрия построена на явлении поглощения светорассеяния. Этот метод используется для определения концентрации коллоидных систем. В основе нефелометрии лежит уравнение Релея:

= K или = , где С-объемная коцентрация дисперсной фазы в системе.

Для систем, к которым применимо уравнение Релея, является доступным измерение мутности по изменению интенсивности прошедшего света. Измерительным прибором, позволяющим непосредственно сопоставить интенсивность падающего света и прошедшего являеттся фотоэлектронный колориметр-нефелометр (ФЭК-нефелометр).

Методы и приборы, которые измеряют поглощение света, называются турбозиметрическими методами.

Если взять два золя, в которых один золь известной концентрации С1, а другой неизвестной концентрации С2, измеряя интенсивность света золи , при остальных одинаковых параметрах ( ,K,V), получим =

Отсюда = * , т.е. зная концентрацию одного золя, можно определить концентрацию другого золя. Сравнение интенсивности светорассеяния производится в приборах ФЭК-нефелометрах.

Лекция №7. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов.

Молекулярно-кинетические свойства золей связаны с движением дисперсной фазы. В коллоидных растворах наблюдается Броуновское движение частиц, диффузия, сидеминтация и осмос.

7.1 Броуновское движение.

Броуновское движение выражается в том, что частицы дисперсной фазы под влиянием ударов находятся в состоянии непрерывного хаотического движения. Это явления открыл Р.Броун. Он установил:

1)Движение частиц пыльцы не ослабевает во времени.

2) Не зависит от внешних источников энергии(света, сотрясений)

3) Чем выше температура, тем интенсивней движение.

В настоящее время установлено, что движение коллоидных частиц является следствием беспорядочных ударов, наносимых им молекулами среды, находящимся в тепловом движении.

Если частица мала, то число ударов на нее с разных сторон обычно неодинаково и частица получает периодические импульсы, заставляющие ее двигаться по разным траекториям. Если же частица велика, то она испытывает значительно больше ударов в единицу времени, в результате чего эти удары уравновешиваюся и инерция частицы становится больше.

Т.о.

1) чем меньше размер частиц, тем интенсивней их броуновское движение.

2) Интенсивность броуновского движения возрастает с повышением t и уменьшением вязкости среды.

3) Броуновское движение не прекращается со временем, т.е. не зависит от времени существования системы.