Рассеяние света и полидисперсность

Индикатрисы рассеяния света полидисперсных модельных систем на малых углах представляют собой гладкие кривые (рис. 4.15). [c.116]

Однако, так как возможно, что растущая цепь на любой стадии может скорее оборваться, чем присоединить следующую мономерную единицу, то уравнения (15) дают лишь средние значения. В любой реально идущей реакции полимеризации образуются полимеры различного молекулярного веса. Ожидаемая форма функции распределения по молекулярным весам люжет быть вычислена как для диспропорционирования, так и для соединения опыты по разделению полимеров но молекулярным весам дают хорошее совпадение с ожидаемыми результатами. Имеются методы определения молекулярных весов полимеров, включающие измерение таких общих свойств, как осмотическое давление, рассеяние света (мутность) и вязкость растворов. Поскольку осмотическое давление полидисперсной системы (системы с распределением по молекулярным весам) дает обычный или численно средний молекулярный вес, а рассеяние света — средний вес, определяемые соответственно как [c.123]

А для эмульсий с диаметрами капель, большими О,IX, применима поправка для отклонений от закона рассеяния Рэлея (Доти и Штейнер, 1950). Диаметры вычисляли и по интенсивности рассеянного света, когда = О в уравнении (III.38). Такую интенсивность можно получить экстраполяцией данных рассеяния при различных значениях 0 . Достаточно хорошо согласовывались данные, вычисленные с помощью других методов, но так как в полидисперсных эмульсиях в отличие от монодиснерсных наблюдалось более сильное рассеяние, значения диаметров колебались от малых до больших. [c.152]

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]

Если вместо рентгеновского излучения использовать излучение видимого спектра, то соответствующее оборудование можно сделать менее габаритным. Это является одним из дополнительных преимуществ, стимулирующих широкие исследования поглощения и рассеяния света аэрозолями [76, 77]. К сожалению, этот вопрос очень сложен [77]. К тому же в типичных технических приложениях требуется использовать надежные приборы в трудных эксплуатационных условиях, характерных для измерений в потоках, где, например, взвесь может быть полидисперсной. Поэтому представляется, что приборы лучше всего тарировать эмпирическим путем в соответствии с законом Бера — Ламберта 1) [c.127]

Кроме того, отсюда видно, что применяемое для определения степени ДЦР сочетание методов характеристической вязкости и дающего среднемассовое значение метода рассеяния света не обеспечивает количественной оценки частоты ДЦР при исследовании полидисперсного полимера и может быть использовано в этом случае-лишь для обнаружения Д1Д и качественной ее оценки каким-то средним значением числа узлов ветвления занимающим промежуточное положение между и т . Помня от этом, следует быть осторожным и при исследовании разветвленности фракций этим способом, ибо фракции полиэтилена всегда более или менее полидисперсны. [c.130]

Мутность — отношение суммы интенсивностей отраженного и рассеянного света к интенсивности падающего света служит характеристикой полидисперсных суспензий и эмульсий. [c.198]

Метод светорассеяния используется для оценки размеров частиц монодисперсных порошков Для полидисперсных систем необходимо предварительное фракционирование Определение размера частиц пигмента методом светорассеяния проводится по интенсивности рассеянного света данной длины волны, по оценке спектра рассеянного света или по поляризуемости рассеянного света при заданной длине волны [c.243]

Построение кривой распределения по размерам взвещенных в среде частиц методом малых углов при фотометрировании основано на исследовании ореола вокруг направления на источник [24]. Измерения проводятся в фокальной плоскости приемной линзы малоуглового фотометра (рис. 14, а) за пределами пятна, в котором собран прямой пучок световых лучей. Часть прибора левее диафрагмы 6 обеспечивает параллельный монохроматический пучок света, она может быть заменена оптическим квантовым генератором. Изучаемый объект помещается в рабочем пространстве установки (между диафрагмой 6 и линзой 7). Свет, рассеянный под данным углом р, регистрируют фотоумножителем, который перемещается в фокальной плоскости 8 по радиусу от центра к периферии. Размер фокального пятна Рмин 10°, поэтому измерения рассеянного света осуществляются в пределах 5—6°. Поскольку освещенность в фокальной области на каждый градус угла р изменяется примерно на один порядок в фотометрической схеме, целесообразно применять нейтральные светофильтры. Интенсивность света, рассеянная полидисперсной системой частиц, определяется формулой [c.37]

Для получения данных по молекулярному весу, линейным размерам макромолекулы, полидисперсности и т. п. служит установка, позволяющая измерять круговую асимметрию рассеянного света, или индикатрис-су светорассеяния, в пределах углов от близких к 0° до близких к 180 . Наибольшую трудность, по сравнению с описанными выше приборами, здесь представляет изготовление кюветы, которая должна иметь круглое сечение. Повышаются требования к оптической чистоте стекла, к устра-.мению эффекта внутреннего отражения от стенок кюветы. Первичный луч, проходящий через кювету, должен иметь строго постоянное сечение, иначе осложняется введение поправок на размер рассеивающего объема, наблюдаемого под разными углами. Одним из приборов такого типа является фотоэлектрический нефелометр, конструкция которого разработана Эскиным [38]. На рис. 58 показана оптическая схема данного прибора. [c.104]

А. Для расчета компонент интенсивности рассеянного света, параллельных ( ) и перпендикулярных (1 ) плоскости поляризации в предположении отсутствия поглощения, использовали компьютер типа А ОН 225. Программа представляла собой модификацию стандартной программы 1ВМ. Переменными при расчетах были а, Я и 9. Расчеты выполнили для интервала значений а от 0,02 до 2,40 с инкрементом 0,02. Вычисленные значения а, I ц и I I записывали на магнитную ленту при разных значениях т. Эта информация может быть использована для оценки распределения частиц по размеру, исходя из распределения интенсивности рассеяния света. Запись носит название Ми-ленты . Для конкретного пересчета информации, нанесенной на ленте, в характеристику полидисперсности требуется около 10 мин для каждого значения т. [c.266]

Законы рассеяния света для полидисперсных систем определяются не абсолютными размерами частиц, а соотношением (пропорцией) частиц различных размеров в дисперсной системе, т. е. усредненными значениями размеров частиц. Функция распределения частиц по размерам f (о) является важнейшей характеристикой среды и представляет собой сложную функцию, зависящую в основном от трех параметров размера частиц р,-, разницы в размерах частиц дисперсной фазй Лр/ и асимметрии распределения частиц Д. Следовательно, и интенсивность света, рассеянного полидисперсной системой частиц, является функцией этих же параметров. [c.31]

К сожалению, до настоящего времени все еще нет удовлетворительной теории рассеяния и пропускания света полидисперсны-ми системами. Поскольку в таких системах распределение частиц по размерам зачастую не может быть выражено простыми уравнениями, то крайне трудно применить к ним функции рассеяния Ми. Однако, наблюдая рассеянный свет, можно получить качественную информацию о степени монодисперсности системы, например, отсутствие отчетливой окраски в рассеянном свете указывает на полидисперсность. Для частиц с г<0,2 мк поляризация света мож т [c.132]

Некоторые успехи в теории методов определения распределения частиц по размерам в полидисперсных системах были достигнуты путем исследования зависимости поляризационного отношения в рассеянном свете (0 = 11/12) для угла 90° и ослабления света от длины световых волн, а также индикатрис рассеяния света под очень малыми углами. [c.133]

Характерные оптические свойства мелких взвешенных частиц лежат в основе нескольких косвенных методов определения их размеров, применимых главным образом к монодисперсным системам. Определение распределения частиц по размерам в полидисперсных системах путем одних лишь измерений рассеяния света представляет очень сложную проблему, для которой еще нет решений. Имеющиеся методы сводятся к четырем типам 1) измерение пропускания света в функции длины волны, 2) измерение интенсивности рассеянного света определенной длины волны, 3) определение окраски рассеянного света и 4) измерение поляризации рассеянного света определенной длины волны. [c.133]

В табл. 13 приведены типичные результаты, полученные при сравнении молекулярных весов, определенных по рассеянию света и осмометрическим методом. Можно видеть, что в случае белков и вирусов, М и М , по существу, не различаются. Это должно означать, что рассматриваемые молекулы в основном гомогенны в отношении молекулярного веса, т. е. монодисперсны. Такое заключение уже было сделано в разделе 4 на основании способности этих веществ к образованию истинных кристаллов, но табл. 13 дает прямые экспериментальные доказательства молекулярной гомогенности исследованных образцов. (Подобные доказательства были получены также на основании данных ио седиментационному равновесию, рассмотренному в разделе 16.) В случае синтетических полимеров и полисахаридов между М и обычно имеется большое различие, которое указывает на полидисперсность этих высокомолекулярных веществ. Можно видеть, что для нефракционированных образцов полистирола Мщ,/Л1 равно 2, что находится в соответствии с предсказаниями, основанными на чисто статистическом распределении цепей по длинам, как рассмотрено на стр. 173. То же самое отношение было получено для полистирола на основании данных по седиментационному равновесию, приведенных на стр. 308. [c.338]

Однако принципиально другие средние значения получаются при измерении молекулярного веса полидисперсного полимера методом рассеяния света. Принцип этого метода состоит в том, что поскольку в растворе всегда возникают местные колебания концентрации (флуктуации концентрации), а показатель преломления зависит от концентрации, раствор приобретает оптическую неоднородность и в нем, как во всякой оптической неоднородной среде, наблюдается рассеяние света. Это рассеяние света в растворе электромагнитная теория света позволяет связать с молекулярным весом растворенного вещества. [c.282]

В сочетании с данными о начальном наклоне 5о и начальной ординате Ло обычных кривых двойной экстраполяции, дающих для растворов палочкообразных частиц возможность определить Мгс и соотношения (4.17) дают достаточную информацию о полидисперсности. В работе [77] рассмотрен более сложный случай рассеяния света системой палочкообразных частиц, полидисперсных как по длинам, так и по толщине. [c.298]

Рис. 10.2. Спектры напряжения фототока, обусловленного рассеянием света растворами полидисперсного полистирола в циклогексане при 37 °С.

Интересная особенность корреляционных функций рассеянного света состоит в том, что они не являются простыми экспонентами, причем этот факт, по-видимому, нельзя объяснить только полидисперсностью системы [94, 96]. Экспериментальные данные соответствуют теоретической модели [94, 96], согласно которой флуктуирующую скорость частицы во взаимодействующей системе можно разложить на быстро флуктуирующую броуновскую компоненту с большой амплитудой и на медленно флуктуирующую компоненту с малой амплитудой. Первая компонента соответствует высокочастотному поведению корреляционной функции, описывающей рассеяние света [уравнение (73)]. Для медленно флуктуирующей компоненты постоянная времени соизмерима со средним временем, за которое частица проходит значительную часть среднего межчастичного расстояния Очевидно, что именно эта [c.200]

Другим важным фактором, характеризующим свойства пигментов, является размер частиц пигмента, тесно связанный с таким явлением, как рассеяние света частицами пигмента внутри пленки. Было показано [6, с. 72— 75 16, т. И, с, 42—47], что рассеяние света пигментами увеличивается при уменьшении размеров частиц до определенной величины при дальнейшем снижении размеров частиц пигмента рассеяние уменьшается. Существует также оптимальная концентрация пигмента, соответствующая максимальному рассеянию. Если показатель преломления частиц пигмента и окружающей его среды одинаков, то рассеяния не происходит вообще. Следовательно, в зависимости от коэффициента преломления для каждого пигмента существует оптимальный размер частиц, обеспечивающий максимальное рассеяние. Однако в практике монодисперсные пигменты отсутствуют, и приходится пользоваться полидисперсными пигментами. [c.27]

Рассеяние света и полидисперсность [c.101]

РАССЕЯНИЕ СВЕТА И ПОЛИДИСПЕРСНОСТЬ ЮЗ [c.103]

Все приведенные рассуждения относились к монодис-персному полимеру. Для полидисперсных веществ избыточное рассеяние Щ складывается из рассеяния света всеми / -сортами молекул, находящихся в растворе. Обозначим [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]

Совокупность теоретических и эксперимента.пьных исследований рассеяния света растворами нолимеров показывает [77], что значения 1/Р (0) возрастают в результате уменьшения полидис-перспости (распределения по молекулярным массам или размерам частиц равной массы), увеличения разветвленности и гибкости цепей. Это затрудняет интерпретацию данных при оценке полидисперсности методом светорассеяния. [c.128]

Концентрация исследуемых растворов составляет около 0,1 %. При работе с растворами макромолекул, размеры которых больше Х/10, необходимо учитывать рассеяние от различных концов молекул, для чего измеряют интенсивность рассеянного света R под разными углами от 20° до 150° (угловое распределение интенсивностей) асимметрию молекул часто характеризуют отношением Rii/Rizb- В растворах полидисперсных веществ метод светорассеяния характеризует средневесовой молекулярный вес Mw [c.57]

Было показано, что метод рассеяния света можно использовать для определения молекулярного веса и термодинамических параметров взаимодействия в растворах макромолекул, содержащих только однокомпонентный растворитель, или многокомпонентный растворитель, показатель преломления которого не зависит от состава, или водный раствор неорганической соли достаточно высокой концентрации. В случае монодисперсного растворенного вещества полученные результаты должны совпадать с результатами осмометрического метода, однако для полидисперсного рас-1воренного вещества с помощью рассеяния света определяются средние величины молекулярного веса и вириального коэффициента, отличные от соответствующих величин, определяемых осмометрически.м методом. Таким образом рассеяние света становится важным методом не только для нахождения молекулярного веса и термодинамических параметров взаимодействия, но также и для оценки полидисперсности последнее достигается сравнением данных по рассеянию света с соответствующими данными по осмотическому давлению. [c.337]

Таким методом были определены первые два момента и / 2 для полидисперсных образцов полистирола в циклогексане в работе [258]. Получено хорошее согласие между теоретическими оценками моментов и экспериментальными данными по динамическому рассеянию света. В работе подробно обсуждаются возможные систематические и случайные ошибки при такой пpoцe e. [c.245]

В заключение обратим внимание на тот факт, что надежные оценки полидисперсности из квазиупругого рассеяния света возможно получить только тогда, когда распределение макромолекул по молекулярным массам не очень широкое. В противном случае спектр времен диффузионной подвижности может перекрьтаться со спектром внутренних движений макромолекул и возникает сложная проблема отделения эффектов собственно полидисперсности от полидисперсности , вызываемой многообразием динамических масштабов макромолекулы. [c.245]

Описанный метод, хотя и надежен, но очень трудоемок. Он обычно требует получения образцов с узким молекулярно-весовым распределением (фракционирования) и тщательного измерения молекулярного веса каждой фракции абсолютным методом. В связи с этим представляет интерес другой метод, предложенный Во-ексом 89 и сводящийся только к измерению рассеяния света нефракционированным полидисперсным образцом. Для- полимеров, не содержащих боковые цепи (ответвления), например для полиметилметакрилата, результаты метода Воекса хорошо согласуются с полученными обычным трудоемким способом. [c.140]

По этам причинам авторы использовали метод спектроскопии квазиупругого рассеяния света (СКР)[1] для исследования размеров, формы и полидисперсности мицелл в водн<л1 раств е ДСН при концентрации ПАВ, существенно превышающей ККМ. Мы изучали эти мицеллярные характеристики в присутствии различных кшцен-траций МаС1 и в широком диапазоне температур, включающем область переохлаждения ниже фазовой границы КТМ [ 1 ]. [c.180]

Спектроскопия квазиупругого рассеяния света - это метод, в котором используются временные флуктуации интенсивности рао-сеянного света для изучения коэфициентов даффузии макромолекул в растворе. Эти временные флуктуации происходят из-за бро-уновскохх) движения макромолекул и могут быть обнаружены путем измерения автокорреляцишной функции интенсивности рассеянного света. При анализе временного спада автокорреляционной функции получен средний коэффициент диффуэди О макромолекул и изменение V степени полидисперсности раствс а[1]. Точное определение О дается уравнением [c.180]

Изложенная в главе 1 теория рассеяния света в растворах макромолекул относилась к гомодисперсным системам предполагалось, что все макромолекулы имеют одинаковую массу. В действительности все полимерные образцы более или менее полидисперсиы, т. е. представляют набор полимергомологов. Распределение молекул полидисперсных полимеров по массе принято характеризовать с помощью весовой дифференциальной функции распределения (см. [174] и [33], гл. VI). Величи- [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология