18.2 Оптичні властивості золів

Під час проходження світла через дисперсні системи має місце розсіювання світла – тобто зміна променями світла свого початкового напрямку унаслідок огинання променями часточок дисперсної фази. Дослідив явище розсіювання світла Тиндаль, який спостерігав молочно-білий світловий конус, що з'являється у золях під час пропускання через них промінів світла. У розчинах розсіювання світла незначне, тому наявність такого конусу однозначно вказує на колоїдний ступень дисперсності часточок. Інтенсивність (яскравість) світла, розсіяного золями із сферичними часточками, визначають за рівнянням лорда Релея:

, (18.3)

де І – інтенсивність розсіяного світла; І₀ – інтенсивність падаючого світла; К – коефіцієнт, який залежить від співвідношення показників заломлення дисперсної фази і дисперсійного середовища; V – об'єм часточки; n – концентрація часточок у золі;  – довжина хвилі падаючого світла.

Прилади, що вимірюють інтенсивність розсіяного світла, називаються нефелометрами. Найсильніше розсіюються короткі хвилі, тому розсіяне світло завжди блакитного кольору. З розсіюванням світла пов'язане явище опалесценції золів – появи каламутності і зміні забарвлення золів у відбитому світлі.

Для дослідження золів застосовують ультрамікроскопи, в яких освітлення об'єкту здійснюється збоку потужним потоком світла. Часточки золю спостерігаються при цьому як окремі цяточки, що світяться на темному фоні. В ультрамікроскопі спостерігають не саму часточку, а світло, що вона розсіює. Ультрамікроскопія дозволяє спостерігати рух часточок, визначати їх розмір, масу і концентрацію у золях. Чим менша довжина хвилі світла, що застосовується у мікроскопі, тим менші за розміром об’єкти можна спостерігати. В електронних мікроскопах на об’єкт спрямовують потік електронів, що дозволяє спостерігати об'єкти розміром 2...5 нм. Електронні мікроскопи дозволяють бачити молекули білків.

18.3 Електрокінетичні явища

Наявність електричних зарядів у часточок дисперсної фази була доказана проф. Рейсом за допомогою простого досліду. У шматок сирої глини він помістив дві заповнені водою скляні трубки і встановив туди електроди. Під час пропускання електричного струму в анодній трубці з’явилися часточки глини, а у катодній трубці підвищився рівень води. Рейс зробив висновок, що і часточки, і пористі тіла накопичують на своїй поверхні електричні заряди. Переміщення часточок золю в електричному полі називається електрофорезом. Перенос рідини крізь капілярно-поруваті тіла під дією електричного поля називають електроосмосом. Під час осідання часточок у золі між двома електродами, розташованими на різній висоті, виникає різниця потенціалів, яку називають потенціалом седиментації. Якщо рідина з певною швидкістю протікає через капіляр, на кінцях капіляру виникає різниця потенціалів, яка прагне запобігти такому руху рідини. Таку різницю потенціалів називають потенціалом протікання.

Лекція №19 Коагуляція і стабілізація ліофобних золів

План лекції

1. Будова міцел ліофобних золів. Електрокінетичний потенціал.

2. Коагуляція золів. Правила електролітної коагуляції. Ліотропні ряди іонів.

3. Захист золів від коагуляції. Пептизація.

Рекомендована література: [1] С.507-516, [2] С.108-113, [3] С.118-121, 132-128, [4] С.161-163.