Оптичні властивості дисперсних систем

ІІ. ВЛАСТИВОСТІ ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ

Оптичні властивості дисперсних систем обумовлені взаємодією електромагнітного випромінювання деякої енергії з частинками дисперсної фази. Залежно від властивостей частинок дисперсної фази та їх розмірів світло, проходячи крізь дисперсійну систему може поглинатися, відбиватися чи розсіюватися. Дисперсні системи здатні до розсіювання світла у тому випадку, якщо розміри частинок дисперсної фази (а) набагато менше довжини світла (l). Теорію розсіювання світла відкрив англійський вчений Релей. Розсіювання полягає у перетворенні світла речовиною, яке супроводжується зміною його напрямку . Світлорозсіювання характерне для білих золів, тобто для неелектропроводних, оптично однородних та прозорих частинок.

У неоднорідних середовищах, які мають високодисперсні частинки , світлові хвилини під дією значної кількості частинок дисперсної фази, змінюють свій напрямок і не гасяться, тобто спостерігається дифракція світла, (огинання променем світла частинок дисперсної фази і порушення прямолінійності розповсюдження світла). Розсіювання світла при цьому носить назву опалесценції (опалесценція характерна для розчинів золів, при цьому довжина хвилі падаючого світла дорівнює довжині хвилі розсіяного світла на відміну від флуоресценції).

Якщо розміри частинок більше довжини хвилі , то взаємодія світла з речовиною визначається законом геометричної оптики (заломлення, інтерференція). Не спостерігається для високодисперсних систем.

Оптичні властивості дисперсних систем, здатних до поглинання світла, характеризують за зміною інтенсивності світла, яке пройшло крізь цю систему. Послаблення світла визначається за законом Бугера-Ламберта-Бера.

Для досліждення колоїдних розчинів, у тому числі розчинів ВМС, застосовують оптичні методи аналізу: ультрамікроскопію, електронну мікроскопію, інфрачервону спектроскопію, ядерний магнітний резонанс, ренгенографію та інші. Найчастіше використовують електронну спектроскопію, яка дозволяє встановити розмір і форму частинок, макромолекул і надмолекулярних утворень (тонку будову клітини, структуру макромолекули).

Інший метод – нефелометрія, яка дозволяє визначити розмір частинок та їх концентрацію. Метод засновано на здатності високодисперсних частинок розсіювати світло згідно із законом Релея.

Дата добавления: 2014-01-05