Оптические методы исследования коллоидных растворов

Исследование оптических свойств высокодисперсных систем имело исключительно большое значение не только для установления новых взглядов на природу коллоидных растворов, но и дало экспериментаторам методы для наблюдения за поведением коллоидов, определения их концентрации, размеров и форм частиц. Значение оптических методов также состоит в том, что они дали возможность проверить ранее имевшие гипотетический характер молекулярно-кинетические представления о строении веществ, распространить их на высокодисперсные системы,и подвести строго теоретическую базу под такие явления, как диффузия, броуновское движение, седиментация, коагуляция. Непосредственным результатом было неопровержимое доказательство реальности существования молекул. Наконец, оптические методы дали возможность экспериментально демонстрировать статистическую природу второго закона термодинамики, в частности в связи с броуновским движением. [c.314]

В свою очередь изучение равновесных и неравновесных свойств газов, структуры кристаллов, диэлектрических, оптических и других свойств вешеств дает много для понимания природы межмолекулярных сил. Спектроскопия в ее различньк формах — интенсивное средство исследования межмолекулярных сил. Наиболее мощным и перспективным для их исследования является метод рассеяния молекулярных пучков. Межмолекулярное взаимодействие играет большую роль и в химических процессах, оно проявляется в реакциях, протекающих в растворах, на поверхностях и в катализе. Исследование этих процессов также дает многое для поним шия межмолекулярного взаимодействия. Межмолекулярные силы сейчас исследуются очень интенсивно из-за большой важности для физики, химии, молекулярной биологии, кристаллографии, науки о полимерах, коллоидной химии, химии поверхностей и других естественных наук. [c.263]

Уравнение (IV. )—основа оптических методов исследования коллоидных растворов по светорассеянию. Рассмотрим зависимость I от различных параметров коллоидной системы. [c.38]

ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ [c.94]

Оптические методы исследования коллоидных растворов имеют очень большое значение для изучения их структуры. Как будет показано ниже, эти методы дают возможность определить величину, форму и концентрацию даже таких коллоидных частиц, которые не поддаются обычному микроскопическому исследованию. При помощи оптических методов можно проверить справедливость основных молекулярно-кинетических представлений, используемых для описания коллоидных растворов и связанных с-ними таких явлений, как седиментация, коагуляция, броуновское движение, диффузия и др. [c.25]

Микрогетерогенные и ультрамикрогетерогенные дисперсные системы благодаря соизмеримости частиц дисперсной фазы с длиной световых волн обладают специфическими оптическими свойствами. Это позволяет использовать оптические методы исследования для изучения структуры и формы частичеи , скорости их перемещения, размеров и концентрации. Оптические методы широко используются в практике определения концентрации коллоидных растворов, эмульсий, аэрозолей. Оптические характеристики аэрозолей (туманы, тучи, пыль), степень мутности водоемов имеют большое значение для авиации, метеорологии, контроля загрязнения окружающей среды. [c.388]

Оптические методы исследования коллоидных растворов дали в свое время возможность проверить гипотетический характер молекулярно-кинетических представлений о строении вещества, результатом чего явились неопровержимые доказательства существования молекул. Наконец, оптические исследования коллоидных растворов в частности изучение броуновского движения, дают возможность непосредственно демонстрировать статистический характер второго закона термодинамики. Оптические свойства широко используют в настоя -щее время для изучения коллоидных растворов и растворов высокомолекулярных соединений. [c.227]

Глава XII. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ [c.388]

Размеры частиц коллоидных систем соизмеримы с длиной световых воли, поэтому, кроме общих для всех растворов явлений преломления и поглощения света в различных областях спектра, коллоидные растворы обладают также рядом своеобразных оптических свойств. Благодаря тесной связи оптических свойств с внутренним строением и формой коллоидных частиц, а также вследствие удобства и точности оптических методов измерений, они в настоящее время относятся к числу основных методов исследования коллоидных систем. [c.53]

Изучение оптических свойств коллоидных систем не только привело к новым взглядам на природу коллоидных растворов, но и дало исследователям целый ряд методов для наблюдения за поведением этих систем, а также для определения размеров и формы их частиц. Именно оптические методы исследования коллоидов позволили экспериментально проверить молекулярно-кинетически представления. Лишь после появления ультрамикроскопа молекулярно-кинетическая гипотеза превратилась в теорию, и реальность существования молекул была окончательно доказана. [c.36]

Исследование коллоидных растворов с помощью оптических методов дало возможность увидеть движение отдельных коллоидных частиц, что явилось наглядным подтверждением молекулярнокинетической теории строения вещества. Это непрерывное беспорядочное движение взвешенных в жидкости частиц, так называемое броуновское движение, является следствием ударов, испыты- [c.176]

В основе многих классических методов исследования дисперсных систем, в частности изучения размеров коллоидных частиц растворов технических продуктов, используемых в производстве пластических смазок, в лакокрасочной промышленности и других случаях применения, лежит измерение светорассеяния. Однако исследование указанным методом нефтяных дисперсных систем часто осложнено либо вовсе невозможно вследствие значительного поглощения света и больших величин оптической плотности исследуемых систем. В подобных случаях оптические исследования осуществляются при разбавлении систем, пренебрегая вторичным рассеянием света. [c.83]

Для наблюдения коллоидных частиц обычные микроскопы непригодны, поэтому, в 1903 г. австрийский химик Р. Зигмонди (1865—1929) совместно с немецким физиком Г. Ф. В. Зидентопфом (1872—1940) создали специальный метод исследования, названный ультрамикроскопией. Этот метод основан на использовании оптических свойств коллоидных растворов и отличается от обычного боковым освещением наблюдаемого объекта. При этом кол-276 [c.276]

Здесь уместно указать, что наряду с типичными необратимыми и обратимыми системами, согласно классификации Зигмонди и Фрейндлиха, существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-нибудь одному из обоих классов. Это, например, золи гидроокисей некоторых металлов А1(0Н)з, Ре(ОН)з, 5п(ОН)4. Исследование с помощью оптических методов указывает на присутствие в этих системах коллоидных частиц (агрегатов молекул). Имеются и другие основания считать эти системы гетеро-генными. Вместе с тем эти системы обратимы, могут быть получены с достаточно большой концентрацией дисперсной фазы и менее чувствительны к электролитам, чем типичные лиофобные системы. Такие свойства этих систем обычно объясняют исключительно большой гидратацией содержащихся в них частиц. Однако в последнее время ряд исследователей стали считать, что в этих системах в зависимости от способа получения дисперсная фаза может находиться как в виде коллоидных частиц, так и в виде макромолекул. Природа этих растворов до сих пор окончательно не ясна. К этому вопросу мы еще возвратимся в гл. IX и XIV. [c.27]

Исследование оптических свойств высокодисперсных систем имело исключительно большое значение не только для установления новых взглядов на природу коллоидных растворов, но и дало экспериментаторам методы для наблюдения за поведением коллоидов, определения их концентрации, размеров и форм частиц. Значение оптических методов также состоит в том, что они дали возможность проверить ранее имевшие [c.315]

Как было показано ранее, вопросы агрегативной и кинетической устойчивости коллоидных систем изучаются на протяжении многих лет. В последние десятилетия интенсивно развиваются исследования устойчивости, однако методические разработки в этом направлении весьма ограниченны. Основное внимание уделяется методам, позволяющим косвенно определять устойчивость нефтяных дисперсных систем при обычных или повышенных температурах. В условиях комнатных температур определяют кажущуюся устойчивость в среде растворителя. Сущность одного из методов заключается в установлении седиментационным методом способности к расслоению разбавленных нефтяных дисперсных систем [31, 148]. Критерием оценки в этом случае является фактор устойчивости, представляющий собой отношение концентраций дисперсной фазы, устанавливаемое за фиксированное время центрифугирования исследуемого раствора в двух слоях, отстоящих на определенном расстоянии друг от друга в направлении сил осаждения. Чаще всего с помощью фотоэлектроколориметра определяют концентрацию асфальтенов в верхнем и нижнем слоях раствора исследуемого нефтепродукта. При этом для каждого из исследуемых нефтепродуктов необходимо построение калибровочных графиков в координатах оптическая плотность — концентрация асфальтенов в используемом растворителе, что усложняет и делает более длительным исследование по этому методу. Предложено определять склонность компонентов нефтяной дисперсной системы к ассоциации и осаждению при помощи соотношения [c.270]

Принципиальная возможность установить объективные различия между гомогенными однофазными и коллоидно-гетерогенными многофазными дисперсными системами, состоящими из тех же веществ, может быть реализована применением некоторых физикохимических методов исследования. Например, рассеяние света гомогенными растворами определяется быстрым возникновением и исчезновением оптических неоднородностей, связанных с флуктуациями плотности, концентрации и анизотропии. Это рассеяние обычно невелико и описывается закономерностями, общими для растворов как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных соединений. Рассеяние света в многофазных дисперсных системах, как правило, значительно интенсивнее и подчиняется иным закономерностям. [c.56]

Коллоидные системы обычно являются двухфазными системами, в которых одна из фаз имеет размеры в пределах от 50 А до 1 л. К ним относятся дымы, туманы, эмульсии, высоко диспергированные суспензии металлов и их гидроокисей, или растворы полимеров, а также многочисленные биологические системы, например, протеины и вирусы. В течение первой четверти текущего столетия коллоидная химия утвердилась как самостоятельная отрасль науки. Коллоидные системы подчиняются особым законам и обладают специфическими свойствами, которые в значительной степени определяются размером и формой образующих их частиц. До недавнего времени о размерах и форме частиц можно было судить лишь на основании данных непрямых методов исследования, так как коллоидные частицы находятся за пределом разрешения оптического микроскопа. [c.130]

Исследование оптических свойств высокодисперсных систем имело большое значение для установления правильных взглядов на природу коллоидных растворов и способствовало разработке удобных экспериментальных методов для наблюдения за их поведением, для определения концентрации, размеров и формы коллоидных частиц. [c.227]

Основные исследования относятся к коллоидной химии. Разрабатывал (с 1898) методику получения коллоидных растворов и их ультрафильтрации. Сконструировал (1903) щелевой оптический ультрамикроскоп для наблюдения броуновского движения частиц коллоидных растворов. Создал (1913) иммерспонный ультрамикроскоп. Предложил классификацию коллоидных частиц по их видимости в ультрамикроскопе и по их взаимодействию с дисперсионной средой. Установил микрогетерогенную природу коллоидных растворов. С помощью ультрамикроскопии и других разработанных им методов исследовал свойства коллоидных растворов и их коагуляцию. Выдвинул (1911) теорию капиллярной конденсации пара в порах адсорбента. Изучал (с 1911) структуру гелей. Изобрел световой анализатор, мембранный (1918) и сверхтонкий (1922) фильтры. Синтезировал краситель пурпурный Кас-сиуса . Разработал способы получения цветного стекла (в том числе молочного ). Автор монографии Коллоидная химия (1912), переведенной на ряд языков, в том числе на русский (1933). [c.201]

Тесная связь оптических свойств с внутренним строением и формой коллоидных частиц, а также большая точность оптических методов измерений привели к тому, что в пастояш,ее время эти методы приобрели существенное значение для исследования коллоидных систем. Эти методы позволили не только пролить свет па природу коллоидных растворов, но дали в руки исследователей возможность изучить поведение коллоидных частиц, определять их концентрацию, размеры и форму. [c.200]

Для исследования причин нестабильности физических свойств синтетического кварца и факторов, влияющих на образование ростовых дефектов кристаллов, во ВНИИСИМС в 1957 г. на базе систематического анализа результатов лабораторных и опытнопромышленных циклов кристаллизации был оптимизирован процесс синтеза и совместно с технологами опытного производства разработаны вначале технологический регламент синтеза пьезокварца для серийного завода, а в дальнейшем — промышленные процессы получения всех разновидностей технического кристалло-сырья кварцевой группы. В распоряжение института поступили результаты опытов по синтезу кварца, проведенных на разнотипном автоклавном оборудовании объемом от 1 до 12 000 л в широком диапазоне физико-химических условий при температурах до 500 С и давлении до 280 МПа. Такое положение достаточно наглядно характеризует значительное расширение экспериментальных возможностей ВНИИСИМС в период отработки промышленного метода синтеза пьезокварца. Экспериментальные исследования показали, что пониженное качество кристаллов связано с захватом примеси коллоидно-дисперсной фазы, выделяющейся из раствора. Для производства кристаллов пьезокварца, удовлетворяющих по качеству требованиям радиопромышленности, были отработаны режимы кристаллизации, исключающие захват этой примеси. Выявлены и устранены также факторы, вызывающие образование трещин и включений в кристаллах, детально исследован механизм формирования ростовых дислокаций в кварце и их влияние на оптические свойства синтетического кварца. Результаты технологических исследований были сопоставлены с данными измерений внутреннего трения в кварце, проведенных [c.12]

В начале текущего столетия было обнарул ено двойное лучепреломление у золей Ре(ОН)з, суспензий СаСОз и других дисперсий, помещенных в магнитное поле, что объясняли ориентацией дисперсных частиц. Этот эффект наблюдается также у многих органических жидкостей ароматического ряда и некоторых жидких кристаллов [349]. Последние были широко изучены методом вращающегося магнитного поля, примененным в дальнейшем для коллоидных систем [350]. При этом по углу отставания оптической оси растворов от вектора напряженности поля оценивали форму и размеры частиц. Исследованию магнитофореза посвящены работы [351]. [c.79]