Поглощение света и окраска золей

Уравнение Рэлея справедливо для непроводящих частиц, золям же металлов свойственны более сложные закономерности. Переменное электромагнитное поле световой волны генерирует в частицах проводника электрический ток часть энергии волны при этом превращается в джоулево тепло и происходит значительное поглощение света. Поглощение возможно также и в случае непроводящих частиц, например золей берлинской лазури оно и является причиной их яркой окраски. [c.40]

IV. 2. ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА И ОКРАСКА ЗОЛЕЙ [c.40]

При обсуждении рассеяния света принималось, что частицы дисперсных систем не поглощают свет. Однако многие коллоидные системы имеют определенную окраску, что указывает на поглоще ние ими света в соответствующей области спектра. Это значит (как известно из оптики), что золь кажется окращенным в цвет, дополнительный поглощенному. Например, поглощая синюю часть (435—480 нм) видимого спектра (400—760 нм), золь оказывается желтым, при поглощении синевато-зеленой части (490—500 нм) он имеет красный цвет и т. д. При совместном действии всего видимого спектра на глаз человека возникает ощущение белого цвета-Позтому если лучи всего видимого спектра проходят через прозрачное тело нли отражаются от непрозрачного, то прозрачное тело кажется бесцветным, а непрозрачное — белым. Если тело поглощает весь видимый спектр, оно кажется черным. [c.265]

Поглощение света и окраска золей [c.265]

Поглощение, или абсорбция, света является индивидуальным свойством всякого вещества и заключается либо в способности полностью поглощать все лучи падающего белого света, т. е. всей видимой части спектра (черные тела), либо в способности поглощать лишь некоторую, но вполне определенную часть этого спектра (избирательная, или селективная, абсорбция света), либо, наконец, в отсутствии способности к такому поглощению (белые и прозрачные тела). Селективность абсорбции света веществом дисперсной фазы вместе с явлением диффракционного светорассеяния и обусловливает ту или иную окраску золей. [c.49]

Окраска коллоидных растворов. В результате избирательного поглощения света (абсорбции) в сочетании с дифракцией образуется та или иная окраска коллоидного раствора. Опыт показывает, что большинство коллоидных (особенно металлических) растворов ярко окрашено в самые разнообразные цвета, начиная от белого и кончая совершенно черным, со всеми оттенками цветового спектра. Так, золи АззЗз имеют ярко-желтый, оранжевый. Ре (ОН)з — красно- [c.378]

У некоторых золей существует зависимость между величиной коллоидных частиц и длиной волны-поглощенного и рассеянного золем света. Чем меньше величина коллоидных частиц, тем короче длина волны поглощенного и рассеянного света. Это хорошо заметно на окраске золей металлов (табл. 16) [c.206]

Наряду с опалесценцией многие золи имеют ту или иную окраску. Так, гидрозоль гидрата окиси железа окрашен в красно-бурый цвет, гидрозоли золота могут быть окрашены, в зависимости от степени дисперсности, в красный, синий, зеленый и другие цвета. Для объяснения окраски коллоидных растворов следует учитывать два явления — рассеивание света частицами и поглощение света, называемое абсорбцией. [c.183]

Данный коллоидный раствор поглощает лучи определенной длины волны и пропускает лучи, имеющие другую длину. Окраска золя в проходящем свете слагается из цвета не поглощенных им лучей, а также из цвета лучей, наименее рассеиваемых частицами данного золя. [c.183]

В коллоидных системах к этому добавляется еще эффект рассеяния света коллоидными частицами, наиболее значительный для лучей г риьигрй л.пинпй нплны. т. е. для синих и фиолетовых лучей. Этот фактор действует значительно слабее, чем избирательное поглощение колебаний с определенной длиной волны, однако влияние его все же заметно проявляется. Вследствие этого в отраженном (точнее говоря, в рассеянном) свете большинство бесцветных коллоидных растворов имеет синеватый оттенок, а в проходящем свете, соответственно, — оранжевый или красноватый, так как проходящий свет частично лишается синих и фиолетовых лучей. Если само вещество дисперсной фазы коллоида окрашено, то коллоидный раствор приобретает интенсивную окраску. Таковы, например, оранжевые золи сернистого мышьяка или темно-коричневые золи гидроокиси железа. При этом в некоторых случаях на цвет раствора оказывает влияние и степень дисперсности. Так, высокодисперсные золи золота окрашены в ярко-красный цвет при уменьшении степени дисперсности цвет их изменяется и становится темно-синим при коагуляции. [c.536]

Проверка уравнения Рэлея показала, что оно применимо для золей, размеры частиц дисперсной фазы которых составляют приблизительно 0,1 длины волны падающего света и не применимо к коллоидным растворам металлов, окраска которых сильно зависит от поглощения света. [c.503]

Проверка формулы Рэлея на опытах показала, что применение ее ограничено. Во-первых, она применима только к золям, в которых вещество дисперсной фазы не является проводником электричества и совершенно неприменима к металлическим золям, так как в окраске их решающую роль играет поглощение (т. е. абсорбция) света. Во-вторых, даже для систем с частицами из непроводников это уравнение применимо только лишь для типичных золей, т. е. для частиц размером от 5 до 100 нм. [c.296]

Золи селена поглощают свет в очень широкой полосе, начиная от 600 ммк поглощение постепенно увеличивается, достигая максимума при 250—260 ммк (рис. 3). В отличие от золей теллура оптические характеристики золей селена сравнительно мало зависят от концентрации восстановителя. Только при очень высокой концентрации гидразина или высокой концентрации щелочи получаются частицы золя иной формы, золь обладает сероватой окраской и имеет сравнительно небольшой максимум поглощения примерно при 360 ммк. В связи с тем что гидразин заметно поглощает свет при длинах волн менее 260 ммк, желательно работать при более низких егр концентрациях и измерять оптическую плотность при 260 ммк. [c.377]

Наиболее сложен вопрос об окраске золей, содержащих металлические частицы. Цвет металлических золей, с одной стороны, обусловливается истинной адсорбцией света металлическими частицами, в результате которой часть свето--вой энергий переходит в тепло, с другой стороны, на цвет металлических золей влияет и светорассеяние. Благодаря тому, что абсорбция и светорассеяние с увеличением размера частиц и длины волны света проходят через максимум, золи одного и того же металла могут иметь разнообразную окраску. Так, гру- бодисперсные золи золота, обладающие сравнительно малым истинным поглощением, сдвинутым в красную область спектра, и сильно рассеивающие свет с максимумом в той же красной части спектра, обычно имеют голубой цвет (в проходящем свете) и опалесцируют красным цветом (в рассеянном свете). Бысокодисперсные золи золота, наоборот, обычно окрашены в красный цвет и опалесцируют голубым цветом. Это объясняется их способностью сильно абсор- бировать свет с резким максимумом в желто-зеленой части спектра. Интересно, что при еще большей степени дисперсности золи золота приобретают желтый [c.43]

Для золей металлов все закономерности намного сложнее. Для них отмечается аномалия как в поглощении света, так и в рассеянии. При этом для таких золей характерно значительное поглощение света, что определяет интенсивность их окраски. Для обоих оптических эффектов наблюдаются максимумы, зависящие от длины волны и степени дисперсности золя. Соответственно изменяется и их окраска в белом свете. Так, золи золота с частицами приблизительно сферической формы радиусом 20 нм имеют максимум абсорбции при К = 530 нм, что отвечает абсорбции зеленых лучей. Соответственно они приобретают красную окраску. ЗЪли золота с радиусом 30 нм имеют максимум абсорбции при К — 600 нм. При этом золь приобретает синюю окраску. Приведенные данные находятся в достаточно хорошем согласии с теоретическими расчетами Ми. [c.397]

Поглощение (абсорбция) света зависит от природы вещества. У одних веществ проявляется способиость поглощать все лучи падающего белого света (черные тела), дру1 ие поглощают лишь некоторую часть спектра (избирательная абсорбция света), наконец, имеются вещества, у которых способность к поглощению света отсутствует (белые и прозрачные тела). Та или иная окраска золей обусловлена избирательностью абсорбции света веществом дисперсной фазы, а также явлением дифракционного светорассеяния, [c.342]

Среди дисперсных систем коллоидные растворы занимают промежуточное положение между суспензиями и истинными растворами диаметр распределенных частичек в жидкой фазе коллоидного раствора колеблется от 1 до 100 ммк. Коллоидные растворы могут быть получены двумя различными- методами дисперсионным (уменьшением величины частиц более грубых дисперсных систем) и конденсационным (увеличением величины частиц истинных растворов, обладающих молекулярной или ионной дисперсией вещества). Коллоидные растворы называются также золями. В отличие от истинных растворов коллоидные растворы являются оптически неоднородными системами, так как световые лучи в них подвергаются светорассеянию этим объясняется опалесценция коллоидных растворов (различные окраски в отраженном и проходящем свете), что служит отличительным признаком коллоидных систем. Так как величина частиц коллоидного раствора одного и того же вещества колеблется в широких пределах, то окраска этих растворов может быть различной. Для коллоидных растворов характерны все явления, происходящие на поверхности раздела двух фаз, особенно процесс поглощения различных веществ на поверхности (адсорбция). Одним из продуктов адсорбции из растворов могут быть молекулы растворителя, в частности воды. Коллоидные системы, в которых частички неспособны взаимодействовать с дисперсионной средой (в частности, с водой), а следовательно, и не могут в ней растворяться, называются лиофобными (гидрофобными). Например, к гидрофобным коллоидам относятся коллоидные металлы, сульфиды. Лиофильные коллоиды характеризуются тем, что дисперсная фаза взаимодействует с дисперсионной средой и способна в ней растворяться. Если дисперсионной средой служит вода, коллоиды называются гидрофильными (например, желатин, клей и др.). Частички коллоидного раствора, помимо молекул воды, могут адсорбировать на своей поверхности ионьь [c.244]

Для молекулярных растворов окраска не является функцией размера частиц. Однако у коллоидных растворов такая связь окраски с размерами частиц имеет место. Эта связь может быть объяснена тем, что кроме видимой в проходяще.м свете окраски, вызванной поглощением волн определенной длины и нез1ависимой от степени дисперсности, появляется окраска вследствие светорассеяния, вызванная так называемой фиктивной абсорбцией, связанной с эффектом Тиндаля и зависящей от размера частиц. Поэтому в общем случае окраска коллоидных золей зависит от степени их дисперсности. [c.30]

Формула (3), в общем, отвечает характеру поглощения света ко ллоидиьми системами. Однако коллоидные системъ , состоящие из металлических частиц, ведут себя более сложно. У этих систем окр Зска золя очень сильнО зависит от степени дисперсности, что очень хо1рошо видно. на золях зо юта. Здесь в окраске золя существенную роль играет абсорбция света, на долю же отраженного света приходится незначительная роль. [c.30]

Золи с металлическими частицами очень сильно поглощают свет, что обусловлено генерацией в частицах электрического тока, большая часть энергии которого превращается в теплоту. Установлено, что для золей металлов характерна селективность поглощения, зависящая от дисперсности. С ростом дисперсности максимум поглощения сдвигается в сторону коротких волн. Эффект влияния дисперсности связан с изменением как спектра поглощения, так и спектра рассеяния (фиктивного поглощения). Например, золи золота, радиус частиц которых составляет около 20 нм, поглощают зеленую часть спектра ( 530 им), н поэтому они имеют ярко-красный цвет, прн радиусе же частиц 40—50 нм максимум поглощения приходится на желтую часть спектра ( 590—600 нм) и золь кажется синим. Интересно, что очень высокодисперсный золь золота, поглощая синюю часть спектра ( 440—450 нм), имеет желтую окраску, как и истинный раствор соли, например, хлорида золота АиС1з. Кривые световой абсорбции золей серы по мере увеличения днсиерсности также постепенно передвигаются к кривой абсорбции молек /ляриых растворов серы. Это подтверждает наличие непрерывного перехода некоторых свойств от дисперсных систем к истинным растворам. Подобное изменение окраски в зависимости от дисперсности можно наблюдать у ряда других золей. [c.266]

Установлено, что поглощение монохроматического света золями, как и в случае молекулярных растворов, подчиняется закону Ламберта — Беера. Для золей металлов характерна избирательность поглощения, являющаяся функцией дисперсности с увеличением последней максимум поглощения сдвигается в сторону более коротких волн. Поэтому высокодисперсные золи золота (/- = 20 нм), поглощающие преимущественно зеленую часть спектра, имеют интенсивно-красную окраску с увеличением размеров частиц до 50 нм золи золота приобретают синюю окраску в проходящем свете и буро-лиловую при боковом освещении. Интересно отметить, что, по наблюдениям Сведберга, золи золота чрезвычайно высокой дисперсности обладают желтой окраской, весьма сходной с окраской ионов Аи + в растворах АиСЦ. Точно так же органозоли щелочных металлов весьма близки по окраске к парам этих металлов, т. е. и здесь можно проследить непрерывный переход от коллоидных растворов к молекулярным или ионным. [c.40]

Так, для сравнительно грубодисперсных золей золота характерно довольно слабое истинное поглощение в оранжевой области спектра в ней же происходит и рассеяние света. Это приводит к синей или фиолетовой окраске таких золей в проходящем свете и красноватобурому (за счет некоторого изменения цвета при частичном поглощении рассеянных лучей) цвету опалесценции. По мере увеличения дисперсности золя область истинного поглощения сдвигается в желто-зеленую часть спектра, постепенно приближаясь к желтому спектру поглощения ионов АиС1Г. Поэтому с повышением дисперсности такие золи меняют свою окраску в проходящем цвете, становясь красными (при размерах частиц около 40 нм) и, далее, зелеными и желтыми при очень высокой дисперсности для таких золей характерен голубой цвет опалесценции. [c.167]

Уравнение Рэлея выведено для неокрашенных золей, т. е. не поглощающих свет. Однако многие коллоидные растворы имеют определенную окраску, т. е. поглощают свет в соответствующей области спектра — золь всегда окрашен в цвет, дополнительный к поглощенному. Так, поглощая синюю часть спектра (435-480 нм), золь оказывается желтым при поглощении синеватозеленой части (490-500 нм) он принимает красную окраску. [c.93]