Коллоиды оптические

Учение о коллоидах было выделено как самостоятельное направление научных исследований немногим более ста лет назад и развивалось на стыке физики и химии. По сути, предметом рассмотрения были дисперсные системы с определенными пределами размеров дисперсной фазы. Направлениями исследований коллоидных систем явились диффузия, сорбция, вязкость, электропроводность, оптические и поверхностные свойства, устойчивость против расслоения и многие другие. Важным разделом коллоидной химии считается коллоидная механика, преобразованная в физико-химическую механику дисперсных систем, изучающая структурообразование в дисперсных системах и их структурно-механические свойства. [c.13]

Одним из важнейших и наиболее ярко выраженных оптических свойств коллоидов является их способность сильно рассеивать свет. Эффект опалесценции в коллоидных системах назван по имени Тиндаля, который подробно исследовал это явление (1869 г.). [c.17]

Если по оптическим и молекулярно-кинетическим свойствам суспензии и золи с твердой дисперсной фазой резко различны, то по агрегативной устойчивости они имеют много общего. Как правило, частицы суспензий, равно как и частицы лиофобных коллоидов, имеют на поверхности двойной электрический слой или сольватную оболочку. Электрокинетический потенциал частиц суспензий можно определить с помощью макро- или микроэлектрофореза, причем он имеет величину того же порядка, что и -потен-циал частиц типичных золей. Под влиянием электролитов суспензии коагулируют, т. е. их частицы слипаются, образуя агрегаты, В определенных условиях в суспензиях, так же как и в золях, образуются пространственные коагуляционные структуры, способные к синерезису. Явления тиксотропии и реопексии при соблюдении соответствующих условий проявляются у суспензий почти всегда в большей степени, чем у лиофобных коллоидных систем. [c.367]

Вместе с тем коллоидные растворы, подобно истинным, могут оставаться практически прозрачными при исследовании их под микроскопом в проходящем свете они не обнаруживают неоднородности, оставаясь оптически пустыми . Многим из них, в том числе и коллоидным растворам серы, свойственно явление опалесценции, которое возникает вследствие рассеяния проходящего света частицами коллоида. Броуновское движение как результат теплового движения молекул характерно и для коллоидных растворов, хотя частицы их по величине и массе значительно больше обычных молекул. [c.203]

Изучение свойств растворов высокомолекулярных соединений сыграло огромную роль в развитии коллоидной химии. Первые исследования диффузии, осмоса, оптических свойств коллоидов были проведены с растворами желатины, агара, целлюлозы, т. е. с растворами ВМС. При этом выяснилось, что растворы ВМС более устойчивы по сравнению с золями. В течение длительного времени это объяснялось высоким сродством растворенных веществ к растворителю (дисперсионной среде) и связанной с этим высокой сольватацией. Это нашло отражение в исторически сложившемся названии таких растворов — лиофильные золи или обратимые коллоиды в отличие от лиофобных золей — обычных (необратимых) коллоидных систем. Позднее была найдена истинная причина термодинамической устойчивости лиофильных золей — отсутствие поверхности раздела фаз и поверхностной энергии — их гомогенность. Было показано также, что, хотя свойства растворов высокомолекулярных соединений в значительной степени определяются их сродством к растворителю, доля растворителя, вошедшего в сольватные оболочки, не очень велика. Поэтому правильным следует считать термин растворы ВМС или молекулярные коллоиды , а не лиофильные золи . [c.435]

Резкое отличие суспензий от коллоидов проявляется в молекулярно-кинетических и оптических свойствах. Явления диффузии и осмоса не свойственны суспензиям, прохождение света через суспензии не вызывает опалесценции, а проявляется в виде мутности, так как световые лучи преломляются и отражаются частицами суспензии, а не рассеиваются. [c.452]

Часто природные растворы ведут себя как коллоидно-дисперсные системы, с характерными для коллоидов молекулярно-кинетическими и оптическими свойствами (глава X). Устойчивость коллоидных частиц в таких растворах существенно возрастает при попадании в них различной природы высокомолекулярных органических веществ, в частности гумусовых веществ, возникающих при неполном разложении растительных остатков. Природные коллоидные растворы участвуют в образовании коры выветривания почвенного покрова, зоны окисления, а также в образовании осадочных пород и руд. [c.160]

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]

МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОЛЛОИДОВ [c.19]

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОЛЛОИДОВ [c.35]

Таким образом, растворы мыл, с одной стороны, можно отнести к коллоидам, так как в них можно обнаружить оптическим путем существующие длительное время мицеллы — агрегаты молекул. С другой стороны, эти мицеллы обратимы, диссоциируют на составляющие их молекулы, а растворы мыл, подобно истинным растворам, являются равновесными обратимыми системами. [c.158]

Коллоидное состояние характеризуется определенной дисперсностью (раздробленностью) вещества. Вещество в этом состоянии диспергировано до очень малых частиц или пронизано тончайшими порами эти частицы и поры невидимы в оптическом микроскопе, но превышают по размерам обычные молекулы. Поскольку раздробленное вещество находится всегда в какой-либо среде, с которой оно в большей или меньшей степени взаимодействует, свойства его нельзя рассматривать в отрыве от этой среды. Следовательно, коллоидные или дисперсные системы состоят из двух (или более) фаз дисперсной фазы (одной или нескольких)—совокупности частиц или пор — и дисперсионной среды, т. е. являются гетерогенными. Таким образом, коллоиды — это не вещества (как считали раньше), а гетерогенные системы, содержащие вещества в высокодисперсном состоянии. [c.5]

Высокополимерные и высокомолекулярные соединения (ВМС) и их растворы занимают особое место в коллоидно-химической классификации. Растворы ВМС, являясь, по существу, истинными молекулярными растворами, обладают в то же время признаками коллоидного состояния. При самопроизвольном растворении ВМС диспергируются до отдельных макромолекул, образуя гомогенные, однофазные, устойчивые и обратимые системы (например, растворы белка в воде, каучука в бензоле), принципиально не отличающиеся от обычных молекулярных растворов. Однако размеры этих макромолекул являются гигантскими по сравнению с размерами обычных молекул и соизмеримы с размерами коллоидных частиц. Приведенные на стр. 13 данные показывают, что размеры макромолекул (гликоген) могут быть не меньшими, а иногда большими, чем размеры обычных коллоидных частиц (золь Аи) и тонких пор. Поскольку дисперсность, как мы уже видели, существенно влияет на свойства системы, очевидно, что растворы ВМС должны обладать рядом признаков, общих с высокодисперсными гетерогенными системами. Действительно, по целому ряду свойств (диффузия, задержка на ультрафильтрах, структурообразование, оптические и электрические свойства) растворы ВМС стоят ближе к коллоидным системам, нежели к молекулярным растворам. Поскольку растворы ВМС диалектически сочетают свойства молекулярных растворов и коллоидных систем, целесообразно называть их, по предложению Жукова, молекулярными коллоидами, в отличие от другого класса, — типичных высокодисперсных систем — суспензоидов [1]. [c.14]

Поскольку дисперсность существенно влияет на свойства системы, очевидно, что растворы ВМС должны обладать рядом признаков, общих с высокодисперсными гетерогенными системами. Действительно, по многим свойствам (диффузия, задержка на ультрафильтрах, структурообразование, оптические и электрические свойства) растворы ВМС стоят ближе к коллоидным системам, нежели к молекулярным растворам. Поскольку растворы ВМС диалектически сочетают свойства молекулярных растворов и коллоидных систем, целесообразно называть их, по предложению Жукова [1], молекулярными коллоидами, в отличие от Другого класса,— типичных высокодисперсных систем — су с п е н-ЗОИ до в [1]. [c.16]

МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ, ОПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИОФОБНЫХ КОЛЛОИДОВ [c.300]

Как, используя оптические свойства, легко и быстро отличить раствор лиофобных коллоидов от истинного раствора [c.323]

По оптическим свойствам аэрозоли очень близки к растворам лиофобных коллоидов. В частности, для них также характерно светорассеяние. Однако вследствие большой разницы в показателях преломления газовой дисперсионной среды и жидкой или твердой дисперсной фазы светорассеяние у аэрозолей более интенсивно, и они не пропускают свет. На этом свойстве аэрозолей основано применение маскировочных дымовых завес. Благодаря сильному светорассеянию аэрозоли, находящиеся в верхних слоях атмосферы, уменьшают интенсивность солнечной радиации и влияют на климатические условия. [c.349]

Коллоиды не представляют собой, как иногда предполагают, некоторое особое состояние вещества. Это частицы, которые по размеру изменяются от мельчайших, видимых только под оптическим микроскопом, до молекулярного уровня, но это могут быть частицы любого вещества. [c.131]

Оптические и кинетические свойства коллоидов [c.500]

Глава третья ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОЛЛОИДОВ [c.53]

Оптические свойства. Частицы дисперсной фазы коллоидной системы рассеивают падающий на них свет. Причиной рассеяния света является оптическая неоднородность коллоидных систем, т. е. разные оптические свойства дисперсной фазы и дисперсионной срсды. Пз этих сво11ств прежде всего следует указать показатель преломления, значение которого для дисперсной фазы и дисперсионной срсды различны. Вследствие этого луч света, проходя через дисперснониуга среду и попадая на частицу дисперсной фазы, обязательно изменяет свое направление, причем тем резче, чем больше показатель преломления дисперсной фазы отличается от показа-те. 1я преломления дисперсионной среды. Рассеяние света коллоид-И1.1МИ системами может быть различным в зависимости от соотно- [c.196]

Простой, гго очень трудоемкий метод изучения ф.токуляции заключается в разбавлении образца эмульсии и подсчете числа частиц в единице объема под микроскопом. При этом смешение должно быть осторожным разбавляющая среда может быть защитным гидрофильным коллоидом (таким как желатин) или неионным детергентом. Кинг и Мукерджи (1939, 1940) использовали этот метод при изучении скорости коалесценции, опи определяли распределение частиц ио размеру для получения межфазной поверхности эмульсий как функции времени. Для облегчения измерения и подсчета капли фиксировали в слабом геле желатина и увеличенное оптическое изображение проектировали на экран. [c.104]

В книге четко и лаконично излагаются методы получения и очистки лиофобных коллоидов. Глава 2, посвященная оптическим свойствам коллоидных систем, служит хорошим примером решения трудной задачи — доступного для химиков изложения этой весьма математизированной области. [c.5]

Аллофан. По химическому составу, колеблющемуся в широких пределах, близок к галлуазиту. Отношение АЬОз ЗЮг в аллофане составляет от 1 1 до 1 8, отношение RO SiOa около 1 7. По некоторым данным аллофан следует рассматривать как совместно осажденный коллоид глинозема и кремнезема, содержащий большое количество адсорбированной воды. Оптически изотропный. Показатель светопреломления 1,47—1,51. Плотность 1,85—1,89 г/см . Твердость 3. В H 1 разлагается с выделением геля SiOa. Входит в состав различных глин. [c.190]

Сходство растворов ВМС с коллоидными растворами обусловлено гигантскими размерами макромолекул, масса кюторых соизмерима с массой мицелл коллоидов. Те свойства растворов, которые определяются размерами частиц, близки у этих систем. Как и коллоидные растворы, растворы ВМС отличаются медленной диффузией, низким осмотическим давлением л, соизмеримой с коллоидными растворами интенсивностью броуновского движения. Макромолекулы в растворе не способны проходить через полупроницаемые мембраны, задерживаются ультрафильтрами. По оптическим свойствам растворы высокомолекулярных соединений также близки к коллоидным. Они обладают повышенной мутностью, в них наблюдается, хотя и менее четко, эффект Тиндаля. Меньшая интенсивность дифракционного рассеивания света в растворах ВМС обусловлена близостью показателей преломления дисперсионной среды (растворителя) и дисперсной фазы (растворенного полимера). [c.436]

Для турбидиметрического оиределен[1я свинца по РЬ804 был иснользован стандартный раствор, содержащий 0,25 г РЬ(ЫОз)2 в 100 ли воды. Для построения калибровочного графика отобрали различные объемы этого раствора, которые после добавления стабилизирующего коллоида и серной кислоты довели водой до 50 мл, а затем измерили оптическую плотность растворов на фотоколориметре н получили следующие да тыс. [c.94]

Светорассеяние коллоидными системами широко используется в коллоидной химии. Оно лежит в основе двух оптических методов исследования коллоидов — нефелометрии и ультрамик- роскопии. [c.39]

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]

Изменения температуры фотометрируемого раствора от 20 до 30° С заметно не влияют на оптическую плотность [550] изменение объема раствора от 25 до 45 мл при развитии окраски не оказывает влияния [550]. Некоторые авторы предлагали защитные коллоиды для повышения устойчивости окрашенного соединения (глицерин [535, 1235], гуммиарабик [1229], смесь крахмала и глицерина [1229]). Однако последние исследования показывают, что применять их нет необходимости. [c.130]

Одним из самых важных применений электрофореза является использование его в анализе естественных смесей коллоидов, например белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот, а также продуктов, полученных фракционной перегонкой. При электрофорезе между раствором белка и буфером в специальной У-образной трубке, снабженной электродами, образуется резкая граница, за движением которой можно проследить с помощью оптической шлирен-системы (разд. 11.10). Эти опыты обычно проводят при температуре 4° С, т. е. при максимальной плотности воды, так что температурный градиент в электрофоретической кювете, вызванный нагреванием током, сопровождается наименьшим градиентом плотности. Градиенты плотности горизонтально поперек кюветы стремятся вызвать конвекцию. На рис. 20.1 [1] показана электрофоретическая картина плазмы крови человека в буферном растворе (pH 8,6) диэтилбарбитурата натрия с ионной силой 0,10 (после 150 мин при 6,0 В/см и 1°С). Строится график зависимости градиента показателя преломления от расстояния в кювете (горизонтальная ось). Одна картина получена для той части кюветы, в которой белки опускаются вниз, а другая — для той части, где белки поднимаются вверх. Начальные положения границ указаны на рисунке тупыми концами стрелок. Различные виды белков представлены альбумином, аг, аг-, р-, у-глобу-линами и фибриногеном ф. Площадь под определенным пиком почти точно пропорциональна концентрации белка, дающего эту границу. Так, например, процент альбумина может быть получен делением площади пика альбумина на суммарную площадь всех пиков белков. е-Граница в спускающейся части и б-граница в поднимающейся части картины обусловлены не белковыми компонентами, а изменениями концентрации соли, которые возникают в опытах с обычным переносом вблизи начального положения границы. [c.603]

Оптические свойства коллоидов тесно связаны с размерами, формой и внутренней структурой коллоидных частиц и поэтому имеют важное значение при изучении коллоидных систем. Характернылш для коллоидных систем свойствами являются а ) дифракционное рассеяние света на коллоидных частицах (уравнение HI.1), которое исполь- [c.71]

Оптические свойства коллоидов тесно связаны с ра -мерами, формой и структурой частиц дисперсной фазы к поэтому имеют важное знатание при изучении коллоидных систем. [c.98]

Об аналогичном наложении заместителей на носитель свидетельствуют опыты по гидрированию разных стереоизомеров коллоидальным палладием, приготовленным по Скита и защищенным оптически активным коллоидом-гуммиара-биком (автор, Е. И. Клабуновский и Ю. И. Петров [284—285]). В этих работах исследовались конфигурационные со- [c.69]