V.5.3. НЕФЕЛОМЕТРИЯ. УЛЬТРАМИКРОСКОПИЯ

Одними из наиболее универсальных, эффективных и широко распространенных методов дисперсионного анализа и изучения строения дисперсных систем и растворов высокомолекулярных веществ является исследование рассеяния света этими системами. Для систем, к которым применимо уравнение Рэлея, методы, основанные на измерении мутности по уменьшению интенсивности прошедшего света (абсорбциометрия, турбидиметрия) и по определению интенсивности света, рассеянного под тем или иным углом (нефелометрия), вполне эквивалентны. При этом редко производится непосредственный расчет размеров частиц с использованием уравнения Рэлея; чаще используют относительный метод: оптические свойства исследуемой системы сопоставляют со свойствами систем с известными концентрацией и размером частиц и из условия V2n = const определяют объем частиц в изучаемой системе (или концентрацию вещества при известном размере частиц). Эти методы очень чувствительны: так, заметная мутность золя сернистого мышьяка может быть обнаружена при концентрации 10~3 %, а золя золота — даже до 10~5 %. Для достижения необходимой точности измерений методом нефелометрии следует использовать достаточно разбавленные системы, в которых можно пренебречь вторичным рассеянием света. Нефелометриче-ские методы применяют в широком диапазоне концентраций, в том числе при очень низких концентрациях вещества дисперсной фазы, тогда как методы абсорбциометрии или турбодиметрии обычно используют при более высоких концентрациях. При нефелометриче-ских исследованиях очень разбавленных систем необходимо тщательно удалять пыль из дисперсной системы и учитывать рассеяние света на флуктуациях плотности и концентрации.

Наряду с изучением рассеяния света дисперсной системой в целом применяют также методы, основанные на регистрации рассеяния (дифракции) света на единичных частицах, например ультрамикроскопию, которая имела большое значение в становлении коллоидной химии. Для наблюдения рассеяния света отдельными частицами применяют оптические системы с темным полем — ультрамикроскопы (сфокусированный световой поток направляется сбоку на исследуемую систему), а также конденсоры темного поля (используют в обычных микроскопах для создания бокового освещения). На темном фоне хорошо видны светящиеся точки, создаваемые светом, рассеянным отдельными частицами. Это позволяет определять концентрацию частиц дисперсной фазы, наблюдать флуктуации концентрации и броуновское движение. Такие опыты позволили подтвердить

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию