Page 54 - 130

55

селективного поглинання світлового променя і трансформування його у
промінь з більшою довжиною хвилі.
2.2.5.2 Оптичні методи дослідження дисперсних систем
Рівняння Релея лежить в основі оптичних методів визначення
розмірів частинок і концентрації дисперсної фази ультрамікрогетерогенних
систем: ультрамікроскопії, нефелометрії і турбідиметрії.
♦Ультрамікроскопія від звичайної мікроскопії відрізняється тим, що
дисперсна система, яка досліджується, освітлюється збоку, і спостерігають
розсіяне світло. Внаслідок цього частинки здаються точками, які світяться на
темному фоні, і розрізняльна
5
здатність мікроскопу різко
2
4 підвищується, що дозволяє
спостерігати частинки з діаметром до
2 — 3 нм.
Схема ультрамікроскопа
1
показана на рис. 2.9.
Кювету 1 з колоїдним
3
розчином, закріплену на предметному
Рисунок 2.9 – Схема ультрамікроскопа; столику мікроскопа, освітлюють
1–кювета; 2–електрична дуга; 3–лінзи; збоку інтенсивним пучком світла від
4–щілина; 5–мікроскоп. електричної дуги 2, який проходить

крізь лінзи 3. Між лінзами поміщена діафрагма (щілина), яка дозволяє
освітлювати в кюветі чітко визначений об'єм золю. Спостереження ведуть за
допомогою мікроскопа 5. При цьому на темному фоні бачать точки, які
світяться і безперервно рухаються.
За допомогою ультрамікроскопа не можна безпосередньо визначити
розмір і форму частинок, бо спостерігають не частинки, а розсіяне ними світло.
Але середній розмір частинок можна знайти таким чином.
За допомогою мікрометричної окулярної шкали ультрамікроскопа
виділяють певний об'єм колоїдного розчину і підраховують число колоїдних
частинок, які містяться в ньому.
Приймемо, що  – густина частинок дисперсної фази; с – масова
концентрація золю, V – виділений оптичний об'єм, v – число частинок в об'ємі
V, п – число частинок в одиниці об’єму, п = v/V; т – маса окремої частинки,
т = с/п =сV/v, V 0 – об’єм окремої частинки, V 0 = m/ = сV/v. Якщо частинка має
3
3
форму сфери, то її об'єм V 0 =4r /3. Прирівнюючи об'єми, маємо 4r /3=сV/v,
звідки
3 cV cV
r  3 (2.34) або a  3 . (2.35)
4 v v

♦Нефелометрія основана на вимірюванні інтенсивності світла, розсіяного
дисперсною системою. Рівнянню Релея (2.33) можна надати форму:
2
І p = KvV І 0 = KcVІ 0. (2.36)
де К — константа, яка включає всі параметри, що вважаються сталими
при вимірюваннях, а с = v ·V — об'ємна концентрація дисперсної фази. Для двох