химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

и и красного света для сигнализации. Лампы синего света применяют когда хотят, чтобы они остались незамеченными с самолетов, так как синие лучи при прохождении через достаточно толстый слой воздуха, особенно если в нем содержатся частицы пыли или тумана, полностью рассеиваются. Наоборот, когда хотят, чтобы свет не рассеивался и был заметен в тумане, применяют фонари, светящиеся красным светом.

4. Опалесценция золей (особенно, металлических) интенсивнее,

чем растворов высокомолекулярных соединений из-за большей

плотности, а, следовательно, большего показателя преломления

дисперсной фазы первых систем. Влияние соотношения показателей

преломления дисперсной фазы и дисперсной среды на светорассеяние и мутность дисперсных систем очень удобно наблюдать на

эмульсиях. Как известно, эмульсии обычно сильно мутны. Однако

эмульсии глицерина в четыреххлористом углероде, стабилизованные олеатом натрия, прозрачны. Это объясняется тем, что показатели преломления глицерина и четыреххлористого углерода почти

одинаковы и, следовательно, множитель в уравнении Рэлея, в который входят коэффициенты преломления, практически равен

нулю, т. е. эмульсия глицерина в четыреххлористом углероде

практически не рассеивает свет*

5. Опалесценция истинных растворов весьма незначительна, так как вследствие малого объема частиц (молекул) выражение vv2 в числителе уравнения Рэлея очень невелико. Однако светорассеяние в этих случаях может наблюдаться при применении лучей с малой длиной волны, например рентгеновских лучей (длина волны рентгеновских лучей равна 0,04—0,6 нм).

Индивидуальные жидкости и газы, о коэффициентах -преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды которых говорить бессмысленно, казалось бы, не должны рассеивать свет. Однако они рассеивают свет из-за флуктуации плЬтности: в результате теплового движения молекул число их в том или ином 'микрообъеме системы может случайно увеличиваться на весьма малое время, при этом число молекул в другом микрообъеме уменьшается, что приводит к разности плотностей вещества в микро-объемах, а это, в свою очередь, обусловливает и разность в показателях преломления.

Для растворов помимо флуктуации плотности наблюдаются и флуктуации концентраций, которые, конечно, тоже могут являться причиной рассеяния света. Совершенно очевидно, что у коллоидных систем частицы дисперсной фазы формально также можно рассматривать как флуктуации концентрации с существованием, затянувшимся на неопределенно долгое время. Благодаря такой точке зрения возможен единый подход к объяснению светорассеяния индивидуальными жидкостями, истинными растворами и коллоидными системами и применение во всех случаях уравнения Рэлея. К вопросу о флуктуациях мы возвратимся -в следующей главе.

Все сказанное относилось к рассеянию света бесцветными коллоидными частицами, не проводящими электрического тока. При специфическом поглощении каких-нибудь лучей зависимость интенсивности светорассеяния от Я,4 и и2, согласно уравнению Рэлея, нарушается, меняется степень поляризации рассеянного света и т. д. В частице, проводящей электричество, электромагнитное поле световой волны индуцирует электродвижущую силу. В результате в проводнике возникает переменный электрический ток, как и в самом электромагнитном поле. Следствием этого является преобразование электрической энергии в тепловую. В таких условиях короткие электромагнитные волны (от 100 до 1000 нм) практически полностью поглощаются. Это свойство проводников, к которым относятся металлы, и является причиной их непрозрачности.

Светорассеяние металлическими сферическими частицами детально изучено Ми и Гансом. Эксперимент показал, что при освещении проводящих электрический ток частиц интенсивность опалесценции с уменьшением длины волны света не возрастает, а проходит через максимум, характерный для каждого металла. Кроме того, максимум сдвигается в сторону длинных (красных) волн при уменьшении степени дисперсности и в сторону коротких (синих) волн при ее увеличении. Опыт также показал, что для золей многих металлов наблюдаются индивидуальные особенности опалес-ценции.

В заключение отметим, что с опалесценцией внешне сходна флуоресценция, характерная для истинных растворов некоторых красителей, например флуоресцеина, эозина и др. Она заключается в том, что раствор при наблюдении в отраженном свете имеет иную окраску, чем в проходящем, и в нем можно видеть такой же конус Тиндаля, что и в типичных коллоидных системах. Однако это по существу совершенно различные явления. Опалесценция возникает в результате рассеяния света, при этом длина волны рассеянного света та же, что и падающего. Флуоресценция же представляет собою внутримолекулярное явление, заключающееся в селективном поглощении молекулой вещества светового луча и в трансформировании его в световой луч с другой, большей длиной волны. Существенно, что опалесценцию возбуждает любой свет, в то время как флуоресценция обусловливается светом определенной длины волны, характерной для данного флуоресцирующего вещества.

2. АБСОРБЦИЯ СВЕТА

В 1760 г. Ламберт, а еще ранее Бугер, изучая рассеяние света, установили следующую зависимость ^между интенсивностью прошедшего света и толщиной среды, через которую этот свет прошел:

(П. 2)

где /п —? интенсивность прошедшего света, /0 — интенсивность падающегб света; k — коэффициент поглощения, / — толщина поглощающего слоя

Согласно закону Бугера — Ламберта, если толщина слоя среды растет в арифметической прогрессии, то интенсивность прошедшего света уменьшается в геометрической. Иначе говоря, поглощение во всех слоях, на которые мысленно можно разделить данную среду, происходит таким образом, что каждый последующий слой поглощает ту же долю проходящего света, что и предыдущий.

Бэр показал, что коэффициент поглощения растворов с абсолютно бесцветным и прозрачным растворителем пропорционален молярной концентрации с растворенного вещества:

k =

Вводя значение молярного коэффициента поглощения е в уравнение Бугера — Ламберта, получим закон Бугера — Ламберта — Бэра:

(II, 3)

устанавливающий зависимость интенсивности прошедшего света От толщины слоя и концентрации растворенного вещества. Логарифмируя уравнение (11,3), получим

In CV/„) = eel

<Иг4>

Левую часть этого уравнения называют оптической плотностью раствора D или экстинкцией.

При работе с монохроматическим светом всегда следует указывать, при какой длине волны была определена оптическая плотность, и обозначать ее через DK, где индекс X указывает на длину волны света, примененного для определения.

Выражение /п//о называют светопропусканием раствора или от* носительной прозрачностью раствора.

Левую часть выражения:

принято называть относительным поглощением раствора.

Молярный коэффициент поглощения, являющийся постоянной, характерной для данного вещества величиной, можно легко определить, если с = 1 и / = 1. Тогда

e«ln-Ј- (II, б)

Если в — 0, раствор не абсорбирует света, и в соответствии с этим уравнение Бугера — Ламберта — Бэра примет вид:

/п=*/о (И, 6)

страница 13
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы vba в москве
штатные головные устройства для renault
программа концерта песня года в олимпийскос2016 году
нано пленка на номерной знак

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)