Поглощение света в дисперсных системахПериодическая система / Курс лекций по Коллоидной химии (Часть 1) / Поглощение света в дисперсных системах
Уравнение Релея справедливо для непроводящих частиц. В проводящих частицах переменное электромагнитное поле генерирует электрический ток, часть энергии световой волны при этом превращается в джоулеву теплоту и происходит значительное поглощение света. Оно возможно и для непроводящих частиц и является причиной яркой окраски частиц.
|
Поглощение света золями, как и истинными, растворами подчиняется закону Бугера-Ламберта-Беера |
, где I, I0- интенсивность прошедшего и падающего света соответственно; с-молярная концентрация, e - молярный коэффициент поглощения; d-толщина поглощающего слоя.
LnI0/I=ecd –оптическая плотность раствора, или экстинкция D. При работе с монохроматическим светом указывают при какой длине волны определена оптическая плотность Dl. I/I0 – светопропускание или относительная прозрачность (мутность) раствора.
Молярный коэффициент поглощения – постоянная для данного вещества величина. e=lnI0/I при с и d=1. Если e=0 I0=I, т.е. интенсивность падающего света равна интесивности прошедшего.
зависит от l, температуры, природы растворенного вещества и природы растворителя, и, как правило, не зависит от концентрации раствора. Исключения возможны, если при разбавлении раствора изменяются химические свойства системы (гидролиз, ассоциация частиц).
Закон Бугера-Л-Б, выведенный для гомогенных систем, пытались применить для золей. Если слой жидкости не слишком толст, этот закон применим для разбавленных высокодис систем.
|
В случае грубодис сильно опалесцирующих систем уравнение принимает вид |
|
, где К-коэффициент фиктивной абсорбции, обусловленной светорассеянием. Т.к. светорассеяние зависит от размера частиц, то К=f(r). Если золь белый, то e=0, тогда |
, т.к. Кґ~1/l4 по ур-ю Релея.
ОКРАШЕННЫЕ КОЛЛОИДЫ В ПРИРОДЕ И ТЕХНИКЕ
С явлениями избирательного поглощения и рассеяния света связана окраска некоторых минералов. Дымчатый кварц и аметист окрашены вследствие того, что в решетке SiO2 диспергированы частицы Mn и Fe. Рубин – коллоидный раствор Cr или Au в Al2O3. Синий цвет сапфира обусловлен присутствием Ti в Al2O3. Оптические свойства рубинов находят применение в лазерной технике. Искусственные рубиновые стекла получаются путем восстановления Au3+ в расплавленном стекле. Золи с проводящими частицами обладают исключительно высокой интесивностью окраски. Например, у красного золя золота она во много раз больше, чем у красителя фуксина (при одинаковых концентрациях).
Смотрите также
Лекции по коллоидной химии
...
Исследование каталитических свойств полимерных комплексов
В последнее время наиболее интенсивно развиваются области исследований на
стыке различных направлений, например, катализ полимерами, возникший благодаря
взаимодействию таких разделов химии, ...
Коллоидная химия
Предметом физической химии является объяснение
химических явлений на основе более общих законов физики. Физическая химия
рассматривает две основные группы вопросов:
1. Изучение строения и ...