logo
ФІзична та колоїдна хімія 2 восст

Лекція №18. Властивості колоїдних розчинів

Основні питання:

  1. Молекулярно-кінетичні властивості колоїдних розчинів: броунівський рух, дифузія, осмотичний тиск, седиментація.

  2. Оптичні властивості колоїдних розчинів: опалесценція, ефект Фарадея – Тіндаля, забарвлення золів.

  3. Оптичні методи аналізу: ультрамікроскопія та нефелометрія. Рефрактометрія в контролі якості продукції виробництва.

Молекулярно-кінетичні властивості колоїдних розчинів обумовлені тепловим рухом частинок.

На частинки в розчині діють дві обернено напрямлені сили:

Завдяки дії цих двох сил у розчині встановлюється дифузійно - седиментаційна рівновага, що характеризується поступовим зменшенням концентрації в напрямі від нижніх шарів розчину до верхніх.

Рівноважний розподіл частинок у колоїдних системах досягається дуже повільно, але легко порушується при струсах, поштовхах, під дією конвекційних потоків.

Седиментація – процес осідання частинок дисперсної фази під дією сили тяжіння.

Застосування седиментації:

Оптичні властивості дисперсних систем зумовлені дисперсністю, гетерогенністю.

Проходження світла крізь дисперсну систему супроводжується явищами:

Залежить від співвідношення між довжиною хвилі падаючого світла і розміром завислих частинок:

    • Якщо, r (частинок) > λ (падаючого світла) – відбиття світла від поверхні частинок;

    • Якщо, r (частинок) ≈ λ (падаючого світла) ‑ розсіювання світла, що особливо інтенсивно відбувається в дисперсних системах з r (частинок) = 10-5-10-7 см;

    • Якщо, r (частинок) < λ (падаючого світла) – дифракція (світлові хвилі огинають частинки і змінюють свій початковий напрям). Дифракція – причина опалесценції.

Опалесценція – матове світіння, найчастіше блакитне.

Явище опалесценції – конус Тіндаля (ефект Тіндаля)при пропусканні пучка світла крізь золь, збоку на темному фоні спостерігають каламутний конус, що світиться (у чистих рідинах і молекулярних розчинах – ефект відсутній).

Застосування: для встановлення природи розчину (колоїдний розчин).

Конус Тіндаля (зліва – істинний розчин, зправа – колоїдний розчин)