Ультрамикроскопия метод

Уравнение Рэлея лежит в основе оптических методов определения размеров частиц и концентрации дисперсной фазы ультрамикроскопии, нефелометрии и турбидиметрии. [c.112]

Определите диаметр частиц аэрозоля, используя результат исследования методом поточной ультрамикроскопии в объеме 2,2-10-2 мм подсчитано 87 частиц аэрозоля (дыма мартеновских печей). Концентрация аэрозоля 1-10 кг/м , плотность дисперсной фазы 2 г/см , форма частиц сферическая. [c.127]

В настоящее время оптические методы являются наиболее распространенными методами определения размера, формы и структуры коллоидных частиц. Это объясняется не только быстротой и удобством этих методов, но и точностью получаемых результатов. Грубые дисперсные системы (суспензии, эмульсии, пены, пыли) обычно исследуют с помощью светового микроскопа. К наиболее часто применяющимся методам исследования высокодисперсных коллоидных систем относятся ультрамикроскопия, электронная микроскопия, нефелометрия и турбидиметрия. Реже применяют метод, основанный на определении двойного лучепреломления в потоке, рентгенографию и электронографию для исследования внутренней структуры и характера внешней поверхности частиц коллоидной системы. [c.44]

Значительное место в лекционных опытах по данному разделу коллоидной химии уделено демонстрации оптических свойств коллоидных растворов. По своим оптическим свойствам коллоидные растворы существенно отличаются от истинных низкомолекулярных веществ, а также от грубодисперсных систем. Эти свойства наглядно демонстрируются в опытах 71, 72 и 73. Методы нефелометрии и ультрамикроскопии, в основе которых лежит явление светорассеяния в коллоидных системах, демонстрируются в опытах 74 и 75. [c.148]

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]

При более совершенном методе применяют ультрамикроскоп. Достаточно разбавленный коллоидный раствор пропускают через сильно освещенную сбоку ячейку. Когда дисперсные частицы проносятся через освещенную зону в микроскопе видны вспышки света. Подсчитав число таких вспышек в определенный промежуток времени, можно определить концентрацию частиц. [c.105]

Б. В. Дерягиным и Г. Я. Власенко предложен метод подсчета частиц в непрерывном потоке аэрозолей и других дисперсных систем, проходящих через освещенную зону ультрамикроскопа. Метод Дерягина совершеннее метода Зигмонди и значительно сокращает время эксперимента. Б. В. Дерягин и Г. Я. Власенко предлагают строить кривую зависимости общего числа частиц от времени [c.7]

И. В чем заключаются особенности метода ультрамикроскопии Для каких дисперсных систем применим этот метод Какие характеристики дисперсных систем могут быть определены этим методом [c.127]

Метод ультрамикроскопии. Метод является одним из наиболее могущественных средств изучения свойств коллоидных систем вообще и определения размера коллоидных частиц в частности. [c.30]

Микроскопический и ультрамикроскопический методы. Эти методы определения электрофоретической подвижности заключаются в определении скорости передвижения индивидуальных коллоидных частиц в электрическом поле при помощи микроскопа или ультрамикроскопа. Преимущество этого метода перед методом подвижной границы состоит в том, что при исследовании с помощью микроскопа частицы находятся в одной и той же окружающей их среде и отсутствует поверхность раздела между коллоидной системой и боковой жидкостью. Другое преимущество этого метода заключается в том, что для определения достаточно очень малое количество раствора. Недостаток этого метода тот, что нельзя исследовать электрофоретическую подвижность частиц в растворах с более или менее значительной концентрацией дисперсной фазы, так как в таких растворах наблюдение за перемещением отдельной частицы невозможно. Разбавление же системы чужеродной жидкостью всегда влияет на -потенциал. [c.210]

Исходный золь кварца в воде был агрегативно устойчивым, изоэлектрическая точка частиц 5102, оцененная методом микроэлектрофореза, находилась при pH = 2 [24]. Методом поточной ультрамикроскопии было показано, что золь 5102 в обла- [c.174]

Исследование устойчивости дисперсии ПА в растворах различных электролитов проводили методом поточной ультрамикроскопии. При рН = 2 и рН = 3 в широком интервале концентраций КС1 (от 1-10 2 до 3-10 М) дисперсия ПА является агрегативно устойчивой. При концентрации 5-10 М при рН = 2 в системе наблюдается обратимая агрегация (степень агрегации ш = 1,7). Из расчетов энергии взаимодействия частиц по теории ДЛФО следует, что при концентрациях электролита 1 1, превышающих 1-10 моль/л, на всех расстояниях молекулярные силы преобладают над ионно-электростатическими. Таким образом, наблюдаемое отсутствие агрегации частиц вплоть до концентраций КС1 5-10 моль/л может быть объяснено тем, что реальная потенциальная яма не достигает достаточной глубины, необходимой для образования агрегатов. Это, очевидно, связано с существованием ГС воды у поверхности частиц ПА, что обусловливает возникновение структурной составляющей расклинивающего давления. [c.183]

При изучении коагуляции суспензии бентонитовой глины в воде методом счета частиц в ультрамикроскопе получены следующие данные [c.183]

Коллоидная химия, подобно физической химии, занимает пограничную область между физикой и химией. До начала XX в. наука о коллоидах содержала, главным образом, описание свойств высокодисперсных систем и методов приготовления коллоидных растворов. Изучение свойств коллоидов и накопление большого экспериментального материала показали, что коллоидные системы не укладываются в обычные рамки физи-ки и химии. Для объяснения накопленных материалов были созданы различные гипотезы и теории, а также специальные методы исследования высокодисперсных систем (ультрамикроскопия, нефелометрия, ультрафильтрация, электронная микро-роскопия, осмометрия, вискозиметрия и т. д.). Это обстоятельство показало, что учение о коллоидах целесообразно выделить в специальную науку. [c.7]

Описано несколько струйных ультрамикроскопов с автоматическим фотоэлектрическим счетчиком. Вероятно, наилучшим из них является ультрамикроскоп Дерягина и Власенко (1948, 1957, 1962) (рис. II.4). Кроме того, посредством добавления электронного импульсного усилителя и импульсного высотного анализатора (в качестве обычных сцинтилляционных радиационных счетчиков) можно получить распределение частиц по размеру. Однако данных о применении этого метода к эмульсиям не имеется. [c.105]

Варианты анализа высокодисперсных систем уже рассмотрены нами в предыдущих главах. Они основаны на изучении молекулярно-кинетических и оптических свойств — диффузии, осмотического давления, среднего сдвига частиц, светорассеяния (нефелометрия, ультрамикроскопия), седиментационно-диффузионного равновесия (ультрацентрифуга), а также на применении методов электронной микроскопии и дифракции электронов. Эти методы дают сведения главным образом о среднем размере частиц. Для многих целей такая характеристика является достаточной, тем более что в коллоидных системах вариации дисперсности обычно не очень велики. [c.45]

Поточный ультрамикроскоп, применяющийся для определения размеров твердых частиц в широком диапазоне (0,05—10 мкм), не нашел применения нри исследовании эмульсий. Преимущество метода в том, что можно проводить измерения в широкой области концентраций частиц (1 — 10 частиц на 1 см ) без большого увеличения, так как не требуется одновременная дифференциация нескольких частиц в отличие от обычного микроскопа. [c.153]

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]

Ультрамикроскоп, На явлении светорассеяния в конусе Фарадея— Тиндаля основан один из важнейших методов исследования высокодисперсных систем — с помощью ультрамикроскопа. Ультрамикроскоп был изобретен в 1903 г. Зигмонди и Зидентопфом. Отличительной особенностью ультрамикроскопа (рис. 86) является [c.297]

В 1903 г. Р. Зигмонди и Г. Зидентопф предложили оптический метод изучения систем, содержащих частицы коллоидных размеров. По этому методу, называемому ультрамикроскопией, наблюдается свет, рассеянный одиночными частицами. Этот метод можно сравнить с наблюдением за движением отдельных пылинок, попавших в солнечный луч в темном помещении. Схема предложенного Зигмонди и Зидентопфом щелевого микроскопа показана на рис. 67. Свет от дуговой лампы фокусируется линзами в системе, частицы которой рассеивают свет. Чтобы выделить небольшое поле зрения под микроскопом, используется раздвижная щель, позволяющая вводить в изучаемый объект пучок света высотой в несколько микрометров. В ультрамикроскопе Зигмонди и Зидентопфа оптическая ось микроскопа перпендикулярна вводимому в объект лучу света. Э. Коттон и А. Мутон в 1903 г. сконструировали прибор, в котором направление светового луча и оптическая ось микроскопа совпадают. Для обеспечения темного фона в их приборе используется эффект полного внутреннего отражения. [c.162]

Распределение одинаковых по размеру частиц, видимых в микроскоп или ультрамикроскоп, по высоте можно исследовать двумя методами. В первом слуг чае микроскоп располагают горизонтально и при исследовании системы передвигают его по высоте. Тогда сразу видно, что число частиц убывает с высотой. Однако для выявления зависимости убывания частиц с высотой обычно пользуются вторым методом. Согласно этому методу микроскоп при исследовании устанавливают вертикально, при этом видны только частицы, находящиеся в слое, на который фокусирован микроскоп. Толщина этого слоя в опытах Перрена, работавшего с монодисперсным золем гуммигута, составляла 1 мкм. Поднимая или опуская тубус, микроскоп можно было фокусировать на слои, которые лежали выше или ниже начального. В одной из серий опытов Перрена при общем числе частиц 13 000 и диаметре их в 0,212 мкм соотношение числа частиц в слоях, отстоявших от дна кюветы на расстояниях 5, 35, 65 и 95 мкм, составляло 100 47 22,6 12. Как можно видеть, через каждые 30 мкм число частиц в поле зрения микроскопа убывало вдвое. Таким образом, при возрастании высоты в арифметической прогрессии число частиц в поле зрения микроскопа уменьшалось в геометрической прогрессии. Следовательно, как н предполагал Перрен, взвешенные в жидкости частицы распределяются по высоте в гравитационном поле по той же барометрической формуле, что и молекулы газа. За эти опыты, увенчавшиеся окончательной победой атомизма и отличавшиеся исключительной точностью, остроумием и простотой, Перрену в 1926 г. была присуждена Нобелевская премия. [c.69]

Рассмотренный метод определения среднего размера коллоидных частиц был усовершенствован Дерягиным и Власенко [4], [5], [6], которые разработали метод поточной ультрамикроскопии и сконструировали на его принципе приборы — поточные ультрамикроскопы. [c.37]

В заключение следует указать, что описанный метод определения электрофоретической подвижности можно применять и к растворам высокомолекулярных соединений, отдельные молекулы которых в ультрамикроскопе не видимы. Для этого в раствор вводят < малые частицы кварца или угля, которые- адсорбируют на себе высокомолекулярное вещество. Как показали многие эксперименты, электрофоретическая подвижность таких частиц такая же, как и подвижность свободных макромолекул. Это становится понятным, если учесть, что электрофоретическая скорость, согласно уравнению Гельмгольца — Смолуховского, не зависит от размера частиц. Однако всегда следует помнить, что -потенциал, вычисленный по результатам таких измерений, является в некоторой степени фиктивной величиной, так как в этом случае довольно трудно представить себе наличие двойного слоя с более или менее постоянным потенциалом. [c.212]

Ультрамикроскопия и электро нал микроскопия. Принцип метода ультрамикроскопии состоит в том, что, используя обычный оптический микроскоп, изменяют способ освещения объекта. Вместо проходящего света применяют боковое освещение мощным пучком света. Лучи света не должны (рис. 24.2) попадать в окуляр и глаз наблюдателя. [c.393]

Для экспериментального изучения кинетики коагуляции необходимо было определить изменение концентрации,частип в золе по мере коагуляции. Это можно было бы осуществить путем счета частиц с помощью ультрамикроскопа. Однако определение численной концентрации таким методом весьма длительно,, а коагуляция протекает обычно очень быстро, так что к концу счета концентрация частиц в золе оказалась бы совсем иной, чем в его начале. Выход был найден в том, что в золь, в который был уже введен электролит и который таким образом находился в состоянии коагуляции, в определенный момент вводился стабилизатор, обрывающий коагуляцию. В таком стабилизованном золе численная [c.261]

Современный метод изучения процесса коагуляции основан н счете частиц в потоке. Поточный ультрамикроскоп, разработанный впервые Б. В. Дерягиным и Г. Я. Власенко, описан в гл. И. Этим прибором можно определять численную концентрацию, не прерывая процесса коагуляции, во много раз быстрее, чем по старому способу. Одновременно новый способ устраняет многие источник [c.262]

Изучение рассеяния света важно для суждения о величине и форме частиц коллоидной дисперсности, которые слишком малы для непосредственного исследования их с помощью обычного микроскопа. На явлении рассеяния света основан ряд методов определения размера и формы частиц с использованием ультрамикроскопа, фотоэлектроколориметра, нефелометра и поляриметра. В ультрамикроскопе каждая частица обнаруживается в отдельности в виде светящейся точки или системы дифракционных колец. В остальных методах величина частицы оценивается на основании измерений интенсивности светового потока и степени поляризации в различных направлениях при рассеянии света в мутной среде. В совокупности эти методы дают возможность составить более или менее ясное представление и о форме частиц. [c.30]

Интенсивность свечения частиц при ультрамикроскопии возрастает с увеличением интенсивности падающего света и уменьшением длины его волны. Метод ультрамикроскопии применим к любым дисперсным системам независимо от агрегатного состояния фаз. На рис. 24.2 приведена схема наиболее простого щелевого ультрамикроскопа. С помощью ультрамикроскопа можно найти число частиц в пробе и вычислить их размер, условно приняв для частиц сферическую или кубическую форму. Для проведения расчетов необходимо знать общую массу частиц в пробе и их плотность р. Тогда, рассчитав предварительно массовую с и частичную v концентрации, определяют размеры частиц г и / по формулам [c.394]

Метод ультрамикроскопии дает возможность определить средние размеры частиц в золе. Для этого сосчитывают число частиц п в просматриваемом объеме v. Если общий объем системы V, а масса дисперсной фазы т, то средний объем частицы равен [c.162]

Осаждение (седиментация) частичек с диаметром менее 0,1 мк под действием силы тяжести практически уравновешивается броуновским движением, т. е. их диффузией. Оптический метод основан на определении числа и густоты расположения коллоидных частичек по интенсивности рассеянного ими света с помощью ультрамикроскопа и нефелометра. Классификацию частичек по их размерам можно представит следующей схемой [c.19]

Первый метод заключается в непосредственном определении скорости движения частицы под ультрамикроскопом. Золь или суспензию помещают в небольшую стеклянную кювету, прикладывают к раствору разность потенциалов, фиксируют положение какой-нибудь отдельной частицы и измеряют путь, который она проходит за определенный промежуток времени. Недостатком этого метода является необходимость сильно разбавлять золь для наблюдения за отдельной частицей, что может привести к изменению -потенциала. [c.101]

Из оптических методов следует отметить ультрамикроскопию пленок и метод исследования эллиптичности поляризации. [c.98]

Для ультрамикроскопических исследований используют кардиоид-ные или параболоидные конденсоры (осветители, устроенные так, что пучок света, освещающий объект, не попадает в поле зрения микроскопа, благодаря полному внутреннему отражению), встроенные в дно кюветы и фокусированные на поверхность воды с нанесенной пленкой. Истинная мономолекулярная пленка не дает эффекта Тиндаля. Наличие эффекта свидетельствует о существовании части масла в виде мельчайших капелек или же о присутствии загрязнений. Таким образом, метод ультрамикроскопии позволяет судить о чистоте пленки и проверить, действительно ли она мономолекулярна. [c.99]

То же явление рассеяния света коллоидными частицами положено в основу особого метода исследования коллоидных систем — ультрамикроскопии. В пучке света, проходящем в темной ком-н ате, мы видим иногда простым глазом сверкания отдельных крупных пылинок. Наблюдая этот эффект при помощи микроскопа, можно обнаружить и сверкания, вызываемые отдельными коллоидными частицами. Небольшой плоскостенный сосуд — кювету / с коллоидным раствором освещают сбоку проходящим через линзу 3 интенсивным пучком света от электрической дуги 2 и рассматривают с помощью микроскопа 4 на темном фоне (рис. 187). В этих условиях каждая коллоидная частица представляется светящейся точкой. С помощью ультрамикроскопа можно определять [c.535]

По мере повышения концентрации раствора размер мицелл увеличивается, и углеводородные цепи располагаются в них все более параллельно. В результате образуются пластинчатые мицел-ЛН , СостоТщие из двух слоев мыла, обращенных друг к другу углеводородными цепями, а ионогенными группами наружу. Эти мицеллы напоминают по своему строению двухмерный кристалл и могут иметь неограниченно большие размеры в двух направлениях. Вследствие образования пластинчатых мицелл и их характерного распределения в растворе достаточно концентрированные мыла способны переходить в гель ( 161). Заряд пластинчатых мицелл значительно ниже, чем сферических. Для доказательства наличия мгщелл в растворе можно применять метод ультрамикроскопии. Критическая концентрация мицеллообразования в растворах мыл может быть найдена измерением осмотического давле-, ния ц ещё лучше измерением электропроводности. Критическую концентрацию можно определять и по изменению поверхностного натяжения мыльного раствора при увеличении его концентрации. С увеличением концентрации раствора поверхностное натяжение всегда падает, достигая при критической концентрации предельного постоянного значения. [c.353]

Для быстрого определения степени запыленности воздуха на местах замера разработаны методы, не требующие выделения дисперсной фазы из аэрозолей. На этих методах основано действие следующих приборов поточного ультрамикроскопа ВДК-4, фотопылемеров (Ф-1, Ф-2, ФЭП-6), электронных кони-метров (ЭКТМ, ЭК-4), электронного пылемера ЭПП, переносного электрорадиационного пылемера ПРП-3 и др. [c.134]

Начало современного этапа развития коллоидной химии тесно связано с целым рядом замечательных открытий в области физики и смежных с ней наук в первые два десятилетия нашего века. За этот период произошла переоценка многих классических представлений. Разработка новых методов исследования, таких, как ультрамикроскопия (1904), рентгеноструктурный анализ (1913—1916), метод электронной микроскопии и др., позволила учены.м глубже проникнуть в сущность строения коллоидов и вместе с тем далеко продвинуться в области теории. В учении о коллоидах в этот период на первый план выступает изучение поверхностносорбционных явлений. Эти явления были подробно исследованы русскими учеными А. А. Титовым (1910) и Н. А. Шиловым (1916), а также зарубежными — Ленг-мюром (1917) и др. Успешное применение советским ученым А. В. Думанским [c.280]

Прямые методы сводятся к наблюдению за поведением частиц в электрическом поле при электрофорезе. При этом исследуемый белок подвергают электрофорезу в буферных растворах с разными значениями pH. В буферном растворе со значением pH, равным изоэлектрической точке белка, последний электронейтрален и не перемещается в электрическом поле. Эти наблюдения проводят либо макроскопически в особых электрофоретических аппаратах, либо микроскопически в кювете ультрамикроскопа. Помимо прямых методов наблюдения изоэлектричеекого состояния белков существуют и косвенные методы, которые сводятся к наблюдению максимума или минимума того или иного физического свойства, изменяющегося с изменением дзета-потенциала испытуемого раствора. Все эти методы подробно описаны в соответствующих руководствах. [c.340]

Многочисленные исследования показали, что наиболее надежным методом наблюдения -процесса коагуляции во времени является мето. подсчета числа частиц за определенный промежуток времени в ультрамикроскопе. Согласно теории коагуляции золей, предложенной М. Смолуховским (1906), началом коагуляции счнтаюг [c.373]

Коллоидная химия первоначально была лишь главой физической химии. Со временем эта дисциплина чрезвычайно разрослась и стала вполне самостоятельной наукой, со своим кругом идей, лежащих в основе толкования экспериментальных фактов. Были разработаны также специальные, вполне специфические коллоидно-химические методы исследования—ультрамикроскопия, электронная микроскопия, ультрацентрифугирование, электрофорез и т. д. Практика показала огромное значение коллоидной химии для современной техники. Сейчас невозможно указать отрасль народного хозяйства, в которой в той или иной степени не использовались бы кбллоидные системы и коллоидные процессы и не применялись бы их методы исследования. Все это и привело к тому, что коллоидная химия выделилась в самостоятельную дисциплину. [c.9]

Ультрамикроскопия явилась одним из первых оптических методов исследования коллоидных систем. Наблюдение взвешенных в воздухе частиц с помощью микроскопа на темном фоне при фокусировании падающего на них сбоку света было описано еще М. В. Ломоносовым. Однако лишь в 1903 г. Зидентопф и Зигмонди на основе этого явления предложили прибор — ультрамикроскоп, который был использован для исследования лиозолей. Не будет ошибкой сказать, что это изобретение, давшее возможность подтвердить реальность существования коллоидных частиц, положило начало бурному развитию коллоидной химии. [c.44]

В основе данного метода лежит явление рассеяния света коллоидными частицами, называемое явлением Тиндаля и наблюдаемое в том случае, когда размеры частиц меньше половины длины волны падающего света. На наблюдении явления Тиндаля под микроскопом основан принцип устройства ультрамикроскопов различных систем. Коллоидный раствор освеш,ают сбоку на темном фоне сильным источником света и наблюдения проводят с помоо[ью обычного оптического микроскопа. Следует особо подчеркнуть, что в ультрамикроскопе не видны отдельные частицы, но благодаря рассеянию ими света их обнаруживают в виде светяш,ихся точек. [c.36]

Исследование коагуляции можно проводить прямыми и косвенными методами. К первым относится ультрамикроскопиче-ский метод счета частиц золя (поточный ультрамикроскоп), К косвенным методам относятся все методы, основанные на из-, мерении вторичных эффектов (мутность золя, изменение окраски, вязкости и др,). [c.236]

Для наблюдения и счета коллоидных частиц, взвешенных в жидкости или газе, применяют также оптический метод — ультрамикроскопию. Ультрамикроскопия — оптический метод, осуществляемый с помощью ультрамикроскопа. Объем, содержащий вз(вешенные частицы, освещается сбоку, и при этом в ультрамикроскопе на темном фоне видны отдельные яркие точки, число которых можно подсчитать (см. гл. ХУП1, 1). Эная концентрацию золя с (в %), плотность дисперсной фазы р, [c.266]