Светорассеяние также Рассеяние

При определении молекулярных масс полимеров методом Дебая следует также учесть, что параметр т отражает светорассеяние, обусловленное только рассеивающими частицами, и не связан с рассеянием света растворителем, т. е. является избыточной величиной [c.147]

Более общая теория рассеяния света и соответствующие расчетные формулы, справедливые для дисперсных систем всех степеней дисперсности, были предложены Г. Ми. Он учел, что при больших размерах частиц (г > 0,1 ь) наряду с электрическими возникают и магнитные поля, что осложняет картину рассеяния света системой и делает ее очень чувствительной к отношению г К. Максимум рассеяния согласно теории Ми наблюдается для систем с размерами частиц от 1/4 до 1/3 к. Теория Ми охватывает также системы с частицами, проводящими электрический ток, для которых формула Рэлея непригодна. Согласно теории Ми интенсивность светорассеяния проходит для проводящих частиц через максимум, положение которого зависит в основном от длины световой волны. [c.390]

Уравнение Рэлея позволяет определить по экспериментальным данным размеры частиц, т. е. их объем V и радиус г, если известна концентрация частиц V. Может быть решена также обратная задача — при известных г и V определяют концентрацию V. Исследование светорассеяния применяют и для определения мицеллярной массы коллоидных ПАВ (см. 28.2). Интенсивность рассеянного света измеряют методами нефелометрии и турбидиметрин. На использовании явления светорассеяния основан метод ультрамикроскопии. [c.390]

Анализ уравнения Рэлея показывает также, что максимальное светорассеяние происходит в системах с размером частиц г< (2- 4) 10 м, что соответствует коллоидной дисперсности (рис. 24.1). При размерах частиц более 0,1/. световой волны возрастает роль процессов отражения света. В растворах исчезает опалесценция и появляется мутность (например, в суспензиях, грубых взвесях). С другой стороны, из уравнения Рэлея видно, что с уменьшением размеров частиц интенсивность светорассеяния ослабевает пропорционально величине 1/ . Ту область размеров частиц, для которой интенсивность рассеянного света максимальна, называют рэлеевской областью. Для золей металлов ввиду сильного поглошения ими света уравнение (24.1) неприменимо. [c.390]

Интенсивность / света, прошедп1его через какую-то однородную среду — жидкость или раствор, всегда меньше интенсивности падающего света /(,. Это объясняется явлением поглощения (абсорбции) света средой (см. гл. 15). Каждая среда в зависимости от своих физических и химических свойств избирательно поглощает определенную часть спектра падающего света. Установлено, что высокодисперсные золи также поглощают часть проходящего света и для них, как и для молекулярных растворов, справедлив закон Ламберта — Бера. Однако в дисперсных системах возможны отклонения от этого закона, так как интенсивность проходящего света уменьшается не только в результате его поглощения, но и за счет рассеяния света частицами дисперсной фазы. Вследствие этого для окрашенных коллоидов в уравнение Ламберта — Бера кроме коэффициента светопоглощения вводят коэффициент светорассеяния [c.390]

При увеличении частиц больше определенного размера отражение света от частиц возрастает, что ведет к уменьшению интенсивности рассеянного света. Вместе с тем по мере уменьшения размера частиц, как следует из уравнения Рэлея, интенсивность светорассеяния также падает. Поэтому максимальным светорассеянием обладают коллоидные системы. [c.36]

При изучении процессов образования новых дисперсных фаз, играющих решающую роль в формировании высокомолекулярных конденсационных структур,— студней или гелей большая роль отводится исследованию различных физико-химических свойств этих структур методами светорассеяния, малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, а также электронной микроскопии, которые позволяют установить объективные различия между гомогенными, однофазными и гетерогенными двухфазными системами. [c.63]

Размеры макромолекулярных клубков можно определить также по интенсивности рассеяния света частицами под одинаковыми углами 0 для различных длин волн I. (по дисперсии светорассеяния), если воспользоваться следующим уравнением [c.115]

Для полимеров особое значение имеет малоугловое светорассеяние (в области углов до 30°), с его помощью можно получать информацию о кинетике структурообразования в полимерах, о деформации и разрушении их кристаллитов, а также о степени полидисперсности. Даже в случае гомогенных полимерных систем из-за частичной ориентации макромолекул и наличия флуктуации плотности метод малоуглового светорассеяния дает весьма полезную информацию. Например, изучая рассеяние света растворами полимеров, можно получать важную информацию о конформационных превращениях их макромолекул. [c.233]

Для растворов помимо флуктуаций плотности наблюдаются и флуктуации концентрации, которые, конечно, тоже могут являться причиной рассеяния света. Совершенно очевидно, что у коллоидных систем частицы дисперсной фазы формально также можно рассматривать как флуктуации концентрации с существованием, затянувшимся на неопределенно долгое время. Благодаря такой точке зрения возможен единый подход к объяснению светорассеяния индивидуальными жидкостями, истинными растворами и коллоидными системами и применение во всех случаях уравнения Рэлея. К вопросу о флуктуациях мы возвратимся в следующей главе. [c.38]

Существование максимума на кривой светопоглощения объясняется частично фиктивной абсорбцией, т. е. рассеянием света, которая у металлических золей максимальна при какой-то средней степени дисперсности. Однако одного светорассеяния недостаточно, чтобы вызвать такой резкий эффект. То обстоятельство, что с увеличением дисперсности абсорбция света резко повышается, объясняется также исключительно большой способностью металлов поглощать свет. В результате уже тончайшие металлические слои, толщина которых меньше длины световой волны, не пропускают свет. Естественно, что при одной и той же концентрации дисперсной фазы более. высокодисперсные металлические золи будут лучше экранировать свет. [c.41]

Минимальная полярность и минимальные донорно-акцептор-ные свойства характерны для цикланов и алканов. Поэтому в них растворяется минимальное количество воды. Смеси воды с углеводородами и нефтепродуктами исследованы методом светорассеяния. На основании анализа интенсивности параллельной и перпендикулярной составляющих рассеянного света, а также дру- [c.131]

К равновесным методам относятся измерение светорассеяния и осмотического давления, а также метод малоуглового рентгеновского рассеяния. [c.360]

Флуктуация концентрации сопровождается изменением свободной энергии, которое может быть рассмотрено как работа осмотического давления, необходимая для изменения концентрации в дан ном небольшом объеме. Следовательно, интенсивность светорассеяния должна быть связана также с осмотическим давлением Дебай, исходя из разработанной Эйнштейном теории флуктуа-ционного рассеяния света, доказал, что разбавленные растворы полимеров подчиняются следующей зависимости [c.535]

Для изучения субмикроскопических трещин Журков с сотр. > применяли оптические методы (снятие индикатрисы светорассеяния, измерение угловой зависимости поляризации рассеянного света, измерение прозрачности). Эти исследования позволили установить, что помутнение деформированных образцов обусловлено образованием в них неоднородностей (микрообластей с другим показателем преломления, чем в остальном материале) с размерами порядка сотен ангстрем. Из сравнения экспериментальных индикатрис с расчетными можно сделать вывод о том, что субмикроскопические трещины лежат в плоскости, перпендикулярной направлению растяжения, и имеют форму, близкую к форме диска. Для определения размеров и формы неоднородностей использовался также метод рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Все эти методы оказались эффективными для изучения дефектов (трещин) при небольших напряжениях. [c.21]

Однако исследования ближнего порядка методами дифракции электронов и рентгеновских лучей, изучение ориентационного порядка методами светорассеяния и магнитного двойного лучепреломления, исследования морфологии методами светорассеяния и малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, а также изучение конформации цепи в аморфной фазе методом малоуглового рассеяния нейтронов показали, что клубкообразная модель согласуется со всеми экспериментальными данными. В случае пачечной модели это не так [39]. В соответствии с этим конформация цепи, очевидно, тождественна конформации цепи в 0-растворителе Ориентационный порядок определяется только корреляцией между последовательно повторяющимися звеньями цепи. Такая упорядоченность может быть объяснена с помощью теории вращательной изомерии [40]. В остальном аморфная фаза однородна и сходна с обычной жидкостью. Таким образом, эти результаты показывают, что гибкоцепные полимеры в некристаллическом состоя- [c.30]

Следует помнить, что уравнение Рэлея справедливо для очень разбавленных растворов, так как оно не учитывает вторичного рассеяния света частицами. Поэтому стандартный раствор должен быть сильно разбавленным. Исследуемый раствор также приходится разбавлять примерно до такой же концентрации. При разбавлении коллоидной системы может произойти десорбция стабилизатора, что приведет к нарушению агрегативной устойчивости системы и к агрегации частиц, т. е. к изменению их размера. В этом случае измерение концентрации по светорассеянию невозможно. Чтобы избежать агрегации, разбавление коллоидной системы проводят раствором стабилизатора. [c.29]

Как следует из теории [39], рассеяние света на сферических частицах, размеры которых значительно меньше длины волны при наблюдении под углом 90° к падающему свету, должно сказаться только на интенсивности перпендикулярной составляющей рассеянного света (/] ). Это так называемое релеевское рассеяние. Частицы с размерами, соизмеримыми с длиной волны падающего света, изменяют также и интенсивность параллельной составляющей рассеянного света (/ц). С помощью светорассеяния можно измерять размеры образующихся частиц твердой фазы в топливах. [c.20]

Наряду с водородной связью, являющейся одной из причин коагуляции, большое значение для этих процессов имеет наличие ароматических структур. Склонность к ассоциации ароматических соединений настолько велика, что она обнаруживается в исходных смесях. Это экспериментально установлено при исследовании методом светорассеяния исходных смесей. Были изучены смеси гексадекана, декалина с бензолом, нафталином и аценафтеном, а также алкано-цикланов и углеводородов с ароматическими углеводородами, выделенными из топлив. В отличие от черных частиц осадка, образующихся в ходе окисления, рассматриваемые смеси давали индикатрисы, которые свидетельствовали о том, что рассеяние было направлено назад. [c.51]

А. обладают ярко выраженным рассеянием света, закономерность к-рого определяется диапазоном значений параметра у = 2кdp/X, где Х-длина волны излучения. При у > 1 сечение светорассеяния возрастает с уменьшением размера частиц. С уменьшением у сечение становится пропорщю-нальным X. Поэтому высокодисперсные частицы рассеивают видимое, а тем более ИК-излучение слабо. При фик-сиров. размере частицы сечение светорассеяния убывает пропорционально X. При рассеянии света частицами А. меняется состояние поляризации излучения. Измерения светорассеяния и состояния поляризации рассеянного света используют для определения размеров частиц и распределения по размерам. См. также Дисперсные системы. [c.236]

Асимметрия формы коллоидных частиц проявляется и в светорассеянии. Поляризация рассеянного света оказывается наибольшей в направлении, перпендикулярном направлению падающего луча. Кришнан показал, что если поляризация рассеянного света не полная даже в том случае, когда падающий свет является вертикально поляризованным, то это обстоятельство с несомненностью указывает на геометрическую или оптическую анизотропию коллоидных частиц. Интенсивность светорассеяния при поляризованном падающем свете также зависит от формы частиц, возрастая в том случае, если электрический вектор падающего поляризованного луча параллелен длине палочкообразной частицы или плоскости пластинчатой частицы. Вызывая ориентацию асимметричных частиц течением жидкости, можно наблюдать, что относительное возрастание интенсивности светорассеяния в поляризованном падающем свете более значительно при течении растворов с палочкообразными частицами, чем с пластинчатыми частицами. Этим путем Диссельхорст и Фрейндлих показали наличие палочкообразных частиц в золях V2O 5, пластинчатых частиц — в золях РегОз, приблизительно сферических частиц в золях Ag и AS2S3 и др, [c.67]

Спектрофотометрический метод, будучи абсорбщюнным, основан на измерении поглощения света. Его чаще всего измеряют щтем сравнения интенсивностей света внешнего источника, падающего на образец и прошедшего сквозь него. Отметим, что изменение интенсивности света при прохождении через образец может быть вызвано светопоглощением не только определяемого вещества, но и других компонентов (в частности, растворителя), а также рассеянием, отражением и т. д. Чтобы исключить влияние светорассеяния, фотометрируемый раствор должен быть прозрачным. Прочие эффекты можно скомпенсировать, используя раствор сравнения. В простейшем случае им является чистый растворитель или [c.267]

Анизотропное рассеяние света. Перейдем к анизотропному рассеянию света. Будем рассматривать рассеяние под прямым угло.м к падающему пучку. Для этой цели проведем координатные оси хуг, так, чтобы ось А" была направлена вдоль падающего луча, а у вдоль рассеянного луча. Разложим естественный падающий свет на два иоляризованных луча один поляризованный по оси у, другой но оси 2 (рис. 4). Как поле Еу, так и создают в анизотропном элементе объема V поляризацию по всем трем координатным осям. Так как светорассеяние наблюдается по оси у, то достаточно рассматривать поляризацию но осям х и 2. Разложим также рассеянный луч на два поляризованных луча по осям X и 2. Обозначим питенсивности этих двух лучей через / я- II Луч создастся как нолем Еу, так и полем Е,. Интенсивпость луча, создаваемого полем Е,.. [c.104]

Светорассеяние позволяет оценивать также форму п конформации частиц макромолекул, если их размеры сопоставимы с длиной световой волны. Для этого необходимо измерить значения интенсивности света, рассеянного под разными углами. Основной экспериментальной трудностью измерений является очистки исследуемых объектов от пылг., создающей недопустимый фон рассеянного света. Для этой цели используют стеклянные и полттер-ные фильтры. [c.265]

При опреде,яении молекулярных характеристик методом светорассеяния следует обращать особое внимание на очистку исследуемых растворов. Поскольку интенсивность рассеянного света пропорциональна квадрату объема частиц, наличие примесей, имеющих большие размеры, чем рассеивающие свет частицы, может вызвать значител1.ные погрешности при обработке экспериментальных данных. Обычно очистку растворов проводят фильтрованием через стеклянные пористые или бактериальные фильтры, используют также метод центрифугиров.зния. [c.148]

Теория светорассеяния была развита лордом Рэлеем для сферических, не поглощающих свет, не проводящих частиц. При прохождении световой волны переменное во времени электромагнитное поле вызывает их поляризацию. Возникающие диполи с переменными электромагнитными моментами являются источниками излучения света. В однородной среде свет, излучаемый всеми диполями, вследствие интерференции распространяется только в первоначальном направлении, согласно принципу Гюйгенса. Если же в среде имеются неоднородности с другим показателем преломления, например, коллоидные частицы или системы с флуктуациями плотности (обусловленные ассоциатами молекул или отдельными макромолекулами), дипольные моменты приобретают в этих узлах иную величину и испускают неском-пенсированное излучение в форме рассеянного света. Момент диполя зависит от частоты, иначе говоря от длины волны X. Таким образом, интенсивность светорассеяния I должна быть функцией показателей преломления дисперсной фазы 1 и дисперсионной среды о, длины волны X, объема частицы V, поскольку поляризация—объемное свойство, а также от частичной V или весовой Сй = vУii. концентрации и, наконец, от интенсивности падающего света Я [c.38]

Авторы [Л. 5-41, 5-43, 5-44] рекомендуют определять малые концентрации ЗОз в газах и иона 304 в жидкостях методом, основанным на получении сульфата бария при взаимодействии сульфат-иона с раствором хлорида бария и измерении светопоглощения (турби-диметрни) или светорассеяния (нефелометрии) суспензии сульфата бария. Величина светопоглощения (рассеяния света) линейно зависит от массы сульфата бария. Установлено также, что на светопо-глощение влияют характер и количество осадителя, температура в время старения, причем избыток осадителя определяет форму и дисперсность кристаллов. Присутствие в растворе, из которого производится осаждение, этанола, уменьшающего растворимость сульфата бария, в концентрации до 30% увеличивает светопогло-щение. Для получения надежных результатов необхо имо тщатель ное соблюдение заданных условий осаждения, которые должны быть строго одинаковыми для анализируемых проб и стандартов, по которым оцениваются результаты (строятся градуировочные кривые нефелометра или фотоэлектроколориметра). Чувствительность анализа зависит от условий его проведения и от способа измерения светопоглощения (светорассеяния), но во всех случаях эесьма высокая при визуальном измерении она составляет величину [c.293]

Точность вычисления характеристик макромолекул, определяемых методом светорассеяния, зависит от оптической чистоты раствора, так как наличие примесей (частиц пыли, грязи и гелей) искажает истинное молекулярное рассеяние, особенно при измерениях под малыми углами. Применяемые для приготовления растворов и их разбавления растворители должны быть очищены медленной многократной вакуумной перегонкой. Критерием очистки растворителей может служить значение коэффициента асимметрии < 1,02. Раствор лучше всего очищать от примесей, вносимых полимером, центрифугированием в течение 1—2 час. при 15 ООО—20 ООО об/мин. Удаление примесей многократной фильтрацией через стеклянные дшлкопористые фильтры иногда приводит либо к адсорбции макромолекул на фильтре и уменьшению концентрации профильтрованного раствора, либо к изменению значений молекулярной массы вследствие удаления больших мак-ромо.лекул вместе с загрязнениями из растворов при их фильтрации через очень мелкие поры фильтра [4, 77]. Высокая степень очистки достигается также с помощью фильтрации растворов через бактериальные фильтры или пленки с размерами пор (1- 6)- 10 А. [c.132]

Цветные дымы можно получать путем возгонки или распыления взрывом различных органических веществ Некоторые органические полупродукты и кра сители достаточно устойчивы и испаряются из горячен смеси их с топливом без чрезмерного разложения Конденсация паров приводит к образованию дыма обычно негигроскопичного Порошкообразные красители также можно рассеять в виде тонкой пыли путем взрыва снаряда или бомбы однако при этом полу чaют 1 более крупные частицы а следовательно и менее насыщенные цвета по сравнению с конденсацией паров Частицы красителя независимо от способа их образования хорошо рассеивают белый свет в то же время сечективно абсор бируя волны определенной длины Если падающии на облако свет претерпевает многократное рассеяние частицами то вследствие потери некоторой части спек тра (см стр 128) облако в целом приобретает окраску Облака с низкои кон центрациеи частиц окрашены очень слабо так как недостаточно многократное светорассеяние не вызывает существенного изменения спектра [c.412]

При коагуляции число частиц уменьшается, но при этом, как минимум во столько же раз, увеличивается их объем. В итоге, согласно формуле Релея (3.17.3), интенсивность светорассеяния увеличится пропорционально объему частиц (т. е. среднему числу первичных частиц в одной флокуле) который растет, как известно из законов кинетики коагуляции, пропорционально времени. В целом этот вывод подтверждается измерениями зависимости интенсивности светорассеяния от времени, прошедшего от начала коагуляции (введения электролита), а также независимыми прямыми измерениями числа частиц (флокул) в ультрамикроскоп. Имеются, однако, принципиально важные отклонения от прямой пропорциональной зависимости. Отклонения наблюдаются уже на первых этапах коагуляции, и они тем сильнее, чем дальше заходит процесс коагуляции. Интенсивность рассеяния света сильно коагулированным раствором во много раз меньше, чем это следует из формулы Релея. Тому есть ряд причин, и самая очевидная — выход размера флокул за пределы действия закона релеевского рассеяния. Крупные флокулы с размером больше длины волны рассеивают свет совсем по другим законам. В случае очень крупных частиц (флокул) действуют законы геометрической оптики, согласно которым распространение луча света регламентируется явлениями отражения и преломления света на частицах, а не его рассеянием. Однако наиболее важна другая причина нелинейной зависимости светорассеяния от размера (массы) флокул. Она заключается в том, что флокулы коагулята — это рыхлые объекты. В рамках теории Релея это обстоятельство отразится на вели- [c.747]

Бедткер и Доти [77] методом светорассеяния изучали гели же.латины. Бы.чо отмечено, что рассеяние света при комнатной температуре гелями в несколько раз больше, чем при 40° С растворами. Ими также было высказано предположение на основании экспериментальных данных, что агрегаты, образующиеся в гелях, идентичны агрегатам, образующимся в растворах. Однако количественная характеристика элементов структуры геля (агрегатов) желатины по методу светорассеяния представляет большие трудности. [c.81]

Из этих данных следует, что воспроизводимость результатов измерения средневесового МВ по методу светорассеяния близка к 10%. Однако надо иметь в виду, что точность величины МВ, полученной этим методом, сильно зависит от чистоты эталонной жидкости, раствора и растворителя, а также от правильности определения инкремента показателя преломления и от точности используемого значения приведенной интенсивности рассеяния света эталонной жидкостью. Напомним также, что для полидисперсных полимеров величина поправочного фактора 1/Р(90) зависит от МВР образца полимера. С учетом всех этих обстоятельств общую ошибку определения методом светорассеяния оценивают в 10—20%. [c.109]

В работах нашей лаборатории по растворам смесей полимеров впервые показано, что в смеси полимербв в растворе также возрастает ближний порядок в расположении макромолекул, что выражается в иовышенной степени ассоциации каждого компонента [26, 52—55]. Прямые доказательства повышенной ассоциации макромолекул в смеси полимеров в растворе были получены при измерении интенсивности светорассеяния в системе полимер — полимер — растворитель, когда показатели преломления одного из полимеров и растворителя практически совпадали [26, 53, 55]. Так, ПС (и = = 1,59) с молекулярным весом 5-10 имеет избыточное рассеяние в растворе в толуоле ( д = 1,50) более 80-10 см ири концентрации раствора 0,5%, а нолиизобутилен с молекулярным весом 10 [c.17]

Наиболее удобным методом изучения жидкокристаллических структур является исследование с помощью поляризационного микроскопа. Обычно изучаются тонкие пленки, помещенные между предметными стеклами. В некоторых случаях для исследования делаются также срезы тонких слоев твердого образца. Макроскопический ориентационный порядок, существующий в образцах, обеспечивает характерные структуры, которые широко описаны в литературе. Помимо этого метода, для исследования ориентационных корреляций на макроскопическом уровне применялись методы светорассеяния [31, 32]. Наблюдавшееся рассеяние являлось главным образом результатом корреляций в ориантации анизотропных элементов. Количественный анализ формы кривой рассеяния и поляризации рассеянного света дает информацию о размерах, форме и расположении коррелированных участков. [c.26]

Первая группа методов позволяет изучать непосредственно агрегацию частиц в дисперсиях. К ней, в первую очередь, относятся оптические методы светорассеяние, измерение числа частиц в единице объема с помощью поточного ультрамикроскопа (для лиозолей и тонких дисперсий) или счетчика Коултера (для разбавленных грубых дисперсий). В последнее время развиваются новые методы измерения размеров и числа частиц — метод, основанный на изучении интенсивности рассеяния света под малыми углами (до 1°), и лазерная допплеровская спектроскопия. Последний метод позволяет также определить коэффициенты диффузии частиц и их электрофоретическую подвижность. Измерения оптической плотности, светорассеяния и поточная ультрамикроскопия использовались для изучения флокуляции (в том числе и ее кинетики) модельных дисперсий (золей, монодисперсных латексов и др.) неионными полимерами и полиэлектролитами (см. ниже). [c.131]

Теория рассеяния света, возможности и аппаратурное оформление метода подробно описаны в монографии Эскина [77] (см. также [4, 8, 79, 80]). Сущность измерения молекулярных масс методом светорассеяния заключается в том, что измеряется угловое распределение вторичного излучения, рассеиваемого образцом при разных концентрациях раствора. А интенсивность рассеяния при прочих равных условиях связана с молекулярной массой полимера. [c.122]