химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

>т. е. интенсивность прошедшего света будет равна интенсивности падающего.

Молярный коэффициент поглощения е зависит от длины волны абсорбируемого света, температуры и природы растворенного вещества и растворителя и, как правило, не зависит от концентра* ции раствора. Однако возможны исключения, когда е изменяется при разбавлении раствора. Это объясняется изменением химических свойств системы — происходит гидролиз, образование гидратов или ассоциация. Все это, конечно, может влиять на коэффициент поглощения е.

Закон Бугера — Ламберта — Бэра, выведенный для гомогенных систем, неоднократно пытались применить к коллоидным растворам. Опыт показал, что для\/золей высокой дисперсности он вполне приложим, если только слой жидкости не слишком толст, а концентрация раствора не очень большая. Вопрос о приложении этого закона к сравнительно низкодисперсным сильно опалесци-рующим золям более сложен.

Размер частиц дисперсной фазы не входит в уравнение Бугера — Ламберта — Бэра, и поэтому на первый взгляд кажется, что дисперсность золя не должна влиять на его способность абсорбировать свет Однако влияние размера коллоидных частиц на абсорбцию света сказывается косвенно — через светорассеяние Дело в том, что в результате светорассеяния проходящий белый свет теряет часть излучения (главным образом, коротковолнового), что и воспринимается наблюдателем как абсорбция В отличие от истинной абсорбции света, когда световая энергия абсорбируется системой и превращается в тепловую, такая абсорбция, вызванная светорассеянием, называется фиктивной.

В этом случае уравнение (II, 3) принимает вид*

/п = /0ехр[-(е+Г) cl]

(И. 7)

где к/ — коэффициент фиктивной абсорбции, обусловленной светорассеянием Так как светорассеяние зависит от размера частиц, то, следовательно:

Г = /(г)

где г — радиус частиц

Если е — 0, т е золь белый, уравнение (П,7) с учетом фиктивной абсорбции принимает вид

/п = /0 ехр (- K'cl) = /0 ехр (- КГсЦМ)

(Н,8)

поскольку, по Рэлею, светорассеяние обратно пропорционально Я4 При фиктивной абсорбции золь, естественно, будет иметь в проходящем свете оранжевую окраску, а в рассеянном — голубоватую В обоих случаях окраска, конечно, не является собственно окраской вещества золя, а обусловлена рассеянием света Опытная проверка уравнения (11,8) подтвердила его справедливость Исследование зависимости фиктивной абсорбции от дисперсности золя показало, что с увеличением размера частиц общее поглощение сначала растет, а затем, достигнув максимума, начинает падать.

I

о; Si

Металлические золи в отношении абсорбции света, так же как и в отношении светорассеяния, обнаруживают аномальное поведение по сравнению с остальными коллоидными растворами. Как и светорассеяние, абсорбция металлическими золями достигает максимума при определенных значениях длины волны и радиуса частиц. На^рис. 11,3 показана зависимость абсорбции света золями золота от длины волны падающего света и от дисперсности золя. Как видно, при увеличении степени дисперсности золя максимум на кривой светопоглощения сдвигается в сторону коротких волн, причем значение этого максимума сначала возрастает, а затем падает.

Существование максимума на кривой светопоглощения объясняется частично фиктивной абсорбцией, т. е.

рассеянием света, которая у металлических золей максимальна при какой-то средней степени дисперсности,**Однако одного светорассеяния недостаточно, чтобы вызвать такой резкий эффект. То обстоятельство, что с увеличением дисперсности абсорбция света резко повышается, объясняется также исключительно большой способностью металлов поглощать свет. В результате уже тончайшие металлические слои, толщина которых меньше длины световой волны, не пропускают свет. Естественно, что при одной и той же концентрации дисперсной фазы более высокодисперсные металлические золи будут лучше экранировать свет,

Сказанное понятно из схем I и II, приведенных на рис. 11,4, На схеме I показано прохождение световых лучей через неметаллический золь. В этом случае не имеет значения, будет ли дисперсная фаза находиться в золе в виде крупных или мелких частиц: благодаря ее прозрачности свет проходит как через те, так и другие частицы. На схеме II показано прохождение лучей света через металлический золь. Так как даже весьма мелкие металлические частицы обладают очень большой способностью поглощать

Л

а

О

О

О

О

О

О

о

о

О ф

а

о

с

b

о

а

/21

Рис. И, 4. Схема, поясняющая изменение экранирования при увеличении дисперсности неметаллического (I) и металлического (II)

золей:

а — низкодисперсные золн; б —высокодисперсные золи с тем же содержанием

дисперсной фазы.

Свет и с увеличением дисперсности степень экранирования возрастает, при повышении дисперсности этогб золя будет происходить более интенсивное тушение света или, как говорят, экстинкция возрастет. Понятно, что схема 11,4 является только грубым приближением к действительности, так как в схеме не учтено «экранирование» света за счет его рассеяния, зависящее от размера /астиц дисперсной фазы.

Таким образом, для металлических золей уравнение светопо-глощения должно учитывать дисперсность системы:

/п = /оехр[-ес///(г3)] (11,9)

Интересно, что при дальнейшем росте дисперсности частицы металлического золя становятся настолько малыми, что уже не препятствуют прохождению света, и в этом случае золи ведут себя <ак истинные растворы.

3. ОКРАСКА КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ

Очень часто коллоидные системы окрашены. Окраска «рагоцеиных или полудрагоценных камней обусловлена присутствием в них ничтожных количеств тяжелых металлов и их окислов в состоянии коллоидной степени раздробления. Например, в естественных рубинах такими примесями являются соединения железа, в изумрудах — соединения хрома Так называемое рубиновое стекло, изго-тавлявшееся еще М В. Ломоносовым, представляет собою стекло с весьма малой примесью коллоидного золота (0,0001%) Очень часто встречаются и окрашенные коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой Особенно яркой окраской обладают золи металлов Это объясняется большой разностью плотностей, а следовательно, и показателей преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды

Вообще следует сказать, что интенсивность окраски золей может быть весьма высокой и значительно превышать интенсивность окраски молекулярных растворов Например, при одинаковом содержании дисперсной фазы интенсивность окраски золя золота превосходит интенсивность окраски раствора фуксина в 400 раз Интенсивная окраска коллоидных растворов позволяет определять ничтожные количества коллоидно раздробленного вещества. Так, желтая окраска коллоидного раствора сульфида мышьяка, которую визуально можно обнаружить при толщине слоя золя в 1 см, отвечает содержанию 1 ч As2Sa в 8-Ю5 ч воды, а красный цвет золя золота заметен в таких условиях при содержании 1 ч An даже в ЫО8 ч. воды. Это обстоятельство широко используется в аналитической химии.

Причины той или иной окраски дайной коллоидной системы чрезвычайно сложны На окраску коллоидных систем влияют не только п

страница 14
< 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
керамогранит realistik superblack
узи обп и почек
аренда колонки
Банкетки и скамейки, изготовление банкеток и скамеек

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)