55. Оптические свойства коллоидных систем.

Характерные оптические свойства коллоидных систем –– опалесценция, эффект Тиндаля и окраска. Рассеяние света (опалесценция ) Когда луч света направлен на золь сбоку, то его путь обнаруживается на темном фоне в виде светящегося конуса ––конуса Тиндаля. Эффект Тиндаля Основа появления конуса Тиндаля –– рассеяние света коллоидными частицами. Если размер частицы меньше длины полуволны падающего света: λ 2 1 a≈ , то наблюдается дифракционное рассеяние света. Свет огибает частицы и рассеивается в виде волн, расходящихся во все стороны. Это явление –– опалесценция, свойственно золям, проявляется как свечение матового цвета, чаще голубоватых оттенков.

56.Рассеяние и поглощение света. Уравнение Рэлея.

Рассеяние света может происходить в так называемых мутных сре­дах—средах с явно выраженными оптическими неоднородностями. К мутным средам относятся облака, дым, туман, эмульсия, коллоидные растворы и т. д., т. е., такие среды, в которых взвешено множество очень мелких частиц инородных веществ. 

Поглощением (абсорбцией) света называется явление уменьшения световой волны при ее распространении в веществе вследствие преобразования энергии волны в другие виды энергии. В результате поглощения интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается.

Уравнение Релея

Для сферических частиц d≤0,1λ (40-70 нм), не проводящих электрического тока, используют уравнение Релея

I p=24 ³ ( n1² - n0² / n1² + n0² ) ² * ( vv² / 4 ) * I0

n1 и n0 — показатели преломления дисперсной фазы и дисперсной среды ν — численная (частичная) концентрация: число частиц в 1 см3 системы v — объем частицы λ — длина световой волны I0 — интенсивность падающего света Ip — интенсивность рассеянного света (единицей объема системы)

57. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем.

Молекулярно-кинетическими называют свойства, обусловленные хаотическим тепловым движением частиц, образующих те или иные системы. К молекулярно-кинетическим свойствам дисперсных систем относятся броуновское движение, диффузия, осмос и седиментация.

Броуновское движение – это беспорядочное движение коллоидных частиц.

Диффузия– это самопроизвольный процесс перемещения вещества, приводящий к выравниванию его концентрации. Скорость диффузии при постоянных температуре и вязкости среды зависит от величины и формы частиц. 

Осмос– это односторонняя диффузия вещества через полупроницаемую мембрану. Характерным признаком, отличающим коллоидные системы от истинных растворов низкомолекулярных веществ, является очень медленная скорость диффузии и низкое осмотическое давление.

В нижних слоях раствора концентрация дисперсных частиц может быть существенно выше, чем в верхних. Связано это с их перемещением под действием гравитационного поля. Наиболее заметно это явление имеет место в грубодисперсных системах и наблюдается даже в небольших объёмах в виде осаждения (седиментации) относительно более крупных и тяжёлых частиц под действием силы тяжести. Такие системы кинетически (седиментационно) неустойчивы. 

58. Броуновское движение, диффузия, осмос и осмотическое давление.

Броуновское движение проявляется в хаотическом и непрерывном движении частиц дисперсной фазы под действием ударов молекул дисперсионной среды, находящихся в состоянии интенсивного молекулярного теплового движения. Она наблюдается у любых мельчайших частиц и тем интенсивнее, чем выше температура и меньше массы частицы и плотность дисперсионной среды. Диффузией называется непроизвольное движение частиц среды, приводящие к переносу вещества и выравнивание концентрации и установления равновесного распределения концентрации частиц данного сорта в данной среде.

Осмосом называется процесс односторонней диффузии растворителя сквозь полупроницаемую перегородку из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией. Давление, которое нужно приложить к раствору, чтобы привести его в равновесии с чистым растворителем, отделенным от него полупроницаемой перегородкой, называют осмотическим давлением.

Броуновское движение, диффузия, осмос и осмотическое давление являются молекулярно-кинетические свойства обусловленные тепловым хаотичном движении кинетических единиц. Поэтому данные свойства присущи не только истинным молекулярным растворителям, но и дисперсным системам