Đang tải... (xem toàn văn)
tính chất quang học của hệ keo
T NH CH T QUANG H C C A H KEOÍ Ấ Ọ Ủ Ệ • I. SỰ PHÂN TÁN ÁNH SÁNG • II. SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG • III. MÀU SẮC CỦA HỆ KEO • IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP QUANG HỌC ĐỂ NGHIÊN CỨU HỆ KEO !"#$%&'#$()*%+,-%. /0122(sự phântán ánh sáng%sự hấp thụ ánh sáng 34&5+2)6 • 7"#$8*$9&&5 • 7 • 7&'#$8*$9&&5 • 7&5 • 72&:8*&&5++;; <7=>?@ABABA?7BAC D((EFGHIJFGKLM F?N(( 2.Sự phân tán ánh sáng A;FGOP8QR%;FGSK((T(U4)V:,(N Tyndall. ?)W)8.(.XY.$9&&5A4 8. Z X Y . $ [ #' ) &' #$ Nguyên nhân:V\9(&5]^%&5^9V7 &5#'%._-8`_-9.%]^0&5^* a&(&5 ,19&5 • /Q. • Vb9&5/.( • B&5V8&5 • ,-%.$8c[&5/I %FGI &50!&5/KI (&5 L>X[d(/ %&5 • Năm 1871, nhà vật lý học Rayleigh đã thiết lập phương trình về sự phân tán ánh sáng cho các hệ phân tán gồm các hạt hình cầu, không dẫn điện và có bán kính r ≤ 0,5λ với nồng độ hạt nhỏ tức là các hạt cách nhau tương đối lớn. I pt , I o : cường độ ánh sáng phân tán và ánh sáng tới n 1 , n 2 : chiết suất của pha phân tán và môi trường phân tán γ: nồng độ hạt v: thể (ch của một hạt λ: bước sóng ánh sáng tới ed(/ EFGfHJFKFKM EgFM opt I v nn nn I 4 2 2 2 2 1 2 2 2 1 3 . 24 λ γ π + − = f 4-'*4&59/ • 7&5&:b%42 • 7&5W(h8h%.+1$ • 7&5&:b%8. iVb&5j(8h8-%.8.]8.Z[8&5 $%)( ?&5EkX9(/8/( )(88`(/[-M ⇒≈− 0 2 2 2 1 nn constv =. γ A;FPSI0e8/]N&:b9VbbV%4(h&)&X [6 Trong đó6<0< 6Vb (%. 6(-2&: (689V]N /(h(8/[4b 9V;(]/2&- b[Vb9(' /2&-5 <l< / m EgHM <<7=?n>?oBA?7BAC [...]... SẮC CỦA HỆ KEO Màu của các loại đá quý là do sự có mặt trong đá một lượng vô cùng nhỏ kim loại nặng và các oxit của chúng ở trạng thái phân tán keo Đá Peridot hồng ngọc (chất lẫn là Fe) Ngọc bích (màu xanh do Crôm) • Màu sắc của hệ keo cực kỳ phức tạp Nó phụ thuộc vào bản chất của pha phân tán, môi trường phân tán, độ phân tán, hình dạng, cấu tạo và phương quan sát cũng ảnh hưởng đến màu của hệ keo. .. sáng • Màu sắc của sol kim loại cũng cực kỳ phức tạp Đó là do sự hấp thụ ánh sáng bởi các hạt kim loại và một phần quang năng biến thành hiệt năng Bên cạnh đó kim loại vừa hấp thụ mạnh ánh sáng lại vừa phân tán mạnh ánh sáng IV CÁC PHƯƠNG PHÁP QUANG HỌC ĐỂ NGHIÊN CỨU HỆ KEO • Ngày nay các phương pháp quang học là phương pháp phổ biến nhất để xác định kích thước, hình dạng và cấu tạo của hệ keo Vì các phương... vì các hạt keo lúc nào cũng có chuyển động Brown • Nếu biết được thể tích của hệ keo thì ta tính đượcnồng độ hạt: n γ = V Với n : số hạt trung bình có trong hệ V: thể tích hệ phân tán • Nếu biết được khối lượng riêng của hạt là d và khối lượng m của pha phân tán trong một lit dd thì ta có thể tính được kích thước các hạt trong một đơn vị thể tích nghiên cứu: m = ndv trong đó: là thể tích của một hạt...Sau đó nhà bác học Beer xác định rằng: hệ số hấp thụ của dung dịch có dung môi không màu và trong suốt tỷ lệ với nồng độ mol của chất tan, tức là: k = KC (V.3) Trong đó: K là hệ số hấp thụ mol C là nồng độ mol của dung dịch Thế V.3 vào V.2 ta được phương trình Lambert – Beer: I = Ioe -KCl (V.4) Lấy ln 2 vế của phương trình: Io ln = KCl I ln Tỷ số Io I : mật độ quang của dd k/h là E (còn gọi... tất cả các đặc tính về hình dạng và cấu tạo • Nhược điểm: Phải sử dụng tỉ mỉ, mẫu chuẩn bị phức tạp và phải đảm bảo môi trường chân không cao Ngoài ra, mẫu đặt trong chân không nên không thể quan sát các hạt keo chính trong hệ được mà chỉ có thể quan sát nía trong kết tủa khô 3 Phương pháp đo độ đục • Phương pháp này dựa trên sự phân tán ánh sáng của hệ keo Xác định cường độ mờ đục của hệ đã cho có... là độ trong suốt tương đối của dung dịch I (V.5) Biến đổi (V.4) ta có I o− I Io Io − I I I − KCl − KCl =e ⇒ 1− = 1− e ⇔ = 1 − e − KCl Io Io Io (V.6) Được gọi là độ hấp thụ tương đối của dung dịch Hệ số hấp thụ mol K là một hằng số, là đại lượng đặc trưng cho chất đã cho.Nếu chọn C = 1, l = 1 thì Io K = ln I Tức là K chính là mật độ quang của dd khi nồng độ mol và bề dày của lớp dd là đơn vị K không... trong đó: là thể tích của một hạt v (V.9) m →v= nd (V.10) • Nếu hạt keo là hình cầu ta có thể tính được bán kính của hạt keo: 4 2 m 3m 3 v = πr = →r = 3 nd 4πnd • (V.11) Nếu hạt hình lập phương ta tính được kích thước l của hạt: m m 3 v=l = →l = nd nd 3 (V.12) • Phương pháp siêu hiển vi không những xác định được kích thước trung bình của hạt mà còn có thể biết được hình dạng hạt Nếu ánh sáng quan sát... phụ thuộc vào nồng độ nhưng biến thiên theo bước sóng của tia tới, nhiệt độ và bản chất của dung môi Đl Lambert không chỉ đúng với dung dịch thực mà đúng với cả hệ keo có nồng độ loãng và bề dày của lớp dd nhỏ Kích thước hạt ảnh hưởng đến sự hấp thụ ánh sáng gián tiếp qua sự phân tán ánh sáng Do sự phân tán ánh sáng, một phần ánh sáng trắng đi qua hệ mất đi và một phần bức xạ làm cho chúng ta tưởng đó... keo nghiên cứu Với điều kiện là dung dịch chuẩn và hệ keo nghiên cứu phải chứa các hạt có cùng bản chất và cùng kích thước Khi đó pt (V.15) có thể viết lại: C1 h' C1h = C2 h' ⇒ = C2 h (V.16) • Hiện nay, người ta sử dụng đục kế quang điện Bằng cách xác định cường độ dòng ánh sáng i và i’ tác dụng vào tế bào quang điện của ánh sáng phân tán từ dung dịch keo nghiên cứu Khi đó phương trình (V.15) và (V.16)... xung quanh đều gây khó khăn cho việc quan sát • Chiết suất của pha phân tán và môi trường phân tán phải đủ lớn Nếu không thì cường độ ánh sáng yếu không thể nhìn rõ được Sơ đồ đường đi của ánh sáng qua kính tụ quang n:số hạt trung bình có trong hệ V: thể tích hệ phân tán • Bên canh kính siêu hiển vi, người ta còn sử dụng kính siêu vi có kính tụ quang cho thị trường tối Đó là một thấu kính được cắt mỏm . T NH CH T QUANG H C C A H KEO Ấ Ọ Ủ Ệ • I. SỰ PHÂN TÁN ÁNH SÁNG • II. SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG • III. MÀU SẮC CỦA HỆ KEO • IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP QUANG HỌC ĐỂ NGHIÊN CỨU HỆ KEO . (&&5(($2&:Q(Q[4 |V0!4[V:#V]0k (($(2&:Q(Q • ys9(($k{&N$&,(2&:8*$($%b &_;84;p]$($%2&:$($%&5 $ IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP QUANG HỌC ĐỂ NGHIÊN CỨU HỆ KEO • A&X&&Q(&X&&&t842+#Y .0[$%2$9/g[&X&&V% ()04'Y#yb-&X&&Vz(6 3Y]+% 78}Y]+%%Y+%V • 3Y. (w KCl o o KCl o KCl o e I II e I I e I I −−− −= − ⇔−=−⇒= 111 o o I II − I I K o ln=