Opalestsents, valguse hajumine. Kolloidide optilised omadused

OPALESTSENTS(lat. opalus opal) - valguse hajumise nähtus kolloidsüsteemide ja kõrgmolekulaarsete ainete lahuste poolt, mida täheldatakse peegeldunud valguses. O. on põhjustatud kolloidosakeste või makromolekulide tekitatud valguse difraktsioonist.

Valkude, lipiidide kontsentratsiooni määramisel kasutatakse laialdaselt hapniku intensiivsuse mõõtmist nefelomeetrite ja spetsiaalsete fotomeetrite abil. nukleiinhape, polüsahhariidid ja muud kõrgmolekulaarsed ained biolis, vedelikes, samuti moli mõõtmisel. biopolümeeride mass (mass) lahustes ja kolloidosakeste mitsellaarmass (vt Nefelomeetria). Difraktsioonivalguse hajumise nähtus on kolloidosakeste suuruse ja kuju määramise aluseks ultramikroskoobi abil (vt.); see on usaldusväärne märk kolloidsete lahuste eristamiseks madala molekulmassiga ainete tõelistest lahustest. Opalestsents selgitab kolloidlahuste ja kõrgmolekulaarsete ainete lahuste hägusust küljelt valgustades, aga ka sama kolloidlahuse erinevaid värve läbiva ja peegeldunud valguses vaadatuna. Nii on näiteks väävli kolloidsed lahused läbipaistvas valguses läbipaistvad ja punased, peegeldunud valguses aga hägused ja sinised.

Kulla kolloidsete lahuste välimust uuris esmakordselt M. Faraday aastal 1857. Seda nähtust uuris üksikasjalikumalt J. Tyndall, kes avaldas oma vaatluste tulemused 1869. aastal. Ta avastas, et pimedas läbib tugeva valgusvihu tee mis tahes kolloidne lahus küljelt vaadeldes on see helendav koonus (nn Tyndalli koonus).

Teoreetiliselt põhjendas hapniku fenomeni J. W. Rayleigh aastal 1871. Sfääriliste, mittejuhtivate jaoks elektrivool osakesed, mille mõõtmed on neile langeva valguse lainepikkusega võrreldes väikesed, tuletas Rayleigh järgmise võrrandi:

kus I on valguse intensiivsus, mis on täheldatud langeva valguskiirega risti olevas suunas; n on valgust hajutavate osakeste arv ruumalaühiku kohta; v on osakese ruumala, λ on langeva valguse lainepikkus; I 0 - esialgse valgusvihu intensiivsus; K on proportsionaalsustegur, mille väärtus sõltub hajutatud faasi ja dispersioonikeskkonna valguse murdumisnäitajate erinevusest ning osakeste ja vaatleja vahelisest kaugusest.

Kui kolloidsüsteemi läbiv valgus ei ole ühevärviline, siis lühilainelised kiired hajuvad suuremal määral, mis seletab kolloidlahuste erinevat värvi läbiva ja peegeldunud valguses vaadeldes.

Jämedalt hajutatud süsteemide (suspensioonid ja emulsioonid) tekitatud valguse hajumine erineb valguse hajumisest selle poolest, et seda ei täheldata mitte ainult peegeldunud, vaid ka läbivas valguses ning seda põhjustab valguse peegeldumine ja murdumine mikroskoopiliste osakeste poolt. O.-d on lihtne eristada fluorestsentsist (vt.), kui viia kiirte teele punase valguse filter, mis lühilainepikkuse osa edasilükkamisega kustutab fluorestsentsi, kuid ei elimineeri O.

Bibliograafia: Voyutsky S.S. Kolloidkeemia kursus, M., 1975; Yi r g e n-s o n s B. Looduslikud orgaanilised makromolekulid, trans. inglise keelest, lk. 72, M., 1965; Williams W. ja Williams H. Füüsikaline keemia bioloogidele, trans. inglise keelest, lk. 442, M., 1976.

KOLLOIDIDE ELEKTROKINEETILISED OMADUSED

Elektrokineetilised nähtused jagunevad kahte rühma: otsesed ja vastupidised. Otsesed elektrokineetilised nähtused hõlmavad neid, mis tekivad välise mõju all elektriväli(elektroforees ja elektroosmoos). Elektrokineetilisi nähtusi nimetatakse pöördväärtusteks, mille puhul ühe faasi mehaanilisel liikumisel teise suhtes tekib elektripotentsiaal (perkolatsioonipotentsiaal ja settimispotentsiaal).

Elektroforeesi ja elektroosmoosi avastas F. Reuss (1808). Ta avastas, et kui kaks klaastoru kastetakse märga savisse, täidetakse veega ja asetatakse neisse elektroodid, siis alalisvoolu läbimisel liiguvad saviosakesed ühe elektroodi poole.

See on hajutatud faasiosakeste liikumise nähtus konstandis elektriväli nimetati elektroforeesiks.

Teises katses täideti U-kujulise vett sisaldava toru keskmine osa purustatud kvartsiga, igasse toru põlvesse asetati elektrood ja D.C.. Mõne aja pärast täheldati põlves, kus paiknes negatiivne elektrood, veetaseme tõusu ja teises langust. Pärast elektrivoolu väljalülitamist ühtlustusid veetasemed torude põlvedes.

Seda dispersioonikeskkonna liikumise nähtust statsionaarse hajutatud faasi suhtes konstantses elektriväljas nimetatakse elektroosmoosiks.

Hiljem avastas Quincke (1859) elektroosmoosile vastupidise nähtuse, mida nimetatakse perkolatsioonipotentsiaaliks. See seisneb selles, et kui vedelik voolab rõhu all läbi poorse diafragma, tekib potentsiaalide erinevus. Diafragma materjalidena testiti savi, liiva, puitu ja grafiiti.

Elektroforeesile vastupidise nähtuse, mida nimetatakse settimispotentsiaaliks, avastas Dorn (1878). Kui kvartssuspensiooni osakesed raskusjõu mõjul settisid, tekkis anumas erineva kõrgusega tasemete vahel potentsiaalide erinevus.

Kõik elektrokineetilised nähtused põhinevad kahekordse elektrikihi olemasolul tahke ja vedela faasi piiril.

http://junk.wen.ru/o_6de5f3db9bd506fc.html

18. Kolloidlahuste optilised eriomadused nende põhiomaduste tõttu: dispersioon ja heterogeensus. Dispergeeritud süsteemide optilisi omadusi mõjutavad suuresti osakeste suurus ja kuju. Valguse kulgemisega läbi kolloidlahuse kaasnevad sellised nähtused nagu valguse neeldumine, peegeldumine, murdumine ja hajumine. Kõigi nende nähtuste ülekaalu määrab hajutatud faasi osakeste suuruse ja langeva valguse lainepikkuse vaheline seos. IN jämedad süsteemid Põhimõtteliselt vaadeldakse valguse peegeldumist osakeste pinnalt. IN kolloidsed lahused osakeste suurused on võrreldavad nähtava valguse lainepikkusega, mis määrab valguse hajumise valguslainete difraktsiooni tõttu.


Valguse hajumine kolloidsetes lahustes avaldub kujul opalestsents– matt kuma (tavaliselt sinakad toonid), mis on tumedal taustal selgelt nähtav, kui sooli on küljelt valgustatud. Opalestsentsi põhjuseks on valguse hajumine kolloidosakestele difraktsiooni tõttu. Opalestsents on seotud kolloidsüsteemidele iseloomuliku nähtusega - Tyndalli efekt: kui valguskiir lastakse läbi kolloidlahuse kiirtega risti olevatest suundadest, täheldatakse lahuses helendava koonuse teket.

Tyndalli efekt, Tyndalli hajumine – optiline efekt, valguse hajumine, kui valguskiir läbib optiliselt ebahomogeenset keskkonda. Tavaliselt vaadeldakse helendavat koonust (Tyndalli koonus), mis on nähtav tumedal taustal.

Iseloomulik kolloidsüsteemide lahustele (näiteks metallisoolid, lahjendatud lateksid, tubakasuits), milles osakesed ja nende keskkond erinevad murdumisnäitaja poolest. Tyndalli efektil põhinevad mitmed optilised meetodid kolloidosakeste ja makromolekulide suuruse, kuju ja kontsentratsiooni määramiseks. .

19. Zoli - need on halvasti lahustuvad ained (kaltsiumi-, magneesiumi-, kolesteroolisoolad jne), mis esinevad lüofoobsete kolloidsete lahuste kujul.

Newtoni vedelik on viskoosne vedelik, mis järgib oma voolus Newtoni viskoosse hõõrdumise seadust, st tangentsiaalne pinge ja kiiruse gradient sellises vedelikus on lineaarselt sõltuvad. Nende koguste proportsionaalsust nimetatakse viskoossuseks.

Newtoni vedelik jätkab voolamist isegi siis, kui välised jõud on väga väikesed, kuni need ei ole rangelt nullid. Newtoni vedeliku viskoossus sõltub definitsiooni järgi ainult temperatuurist ja rõhust (ja ka keemiline koostis, kui vedelik ei ole puhas) ja ei sõltu sellele mõjuvatest jõududest. Tüüpiline Newtoni vedelik on vesi.

Mitte-Newtoni vedelik on vedelik, mille viskoossus sõltub kiiruse gradiendist. Tavaliselt on sellised vedelikud väga heterogeensed ja koosnevad suurtest molekulidest, mis moodustavad keerulisi ruumilisi struktuure.

Lihtsaim ilmselge leibkonna näide on tärklise segu väikese koguse veega. Mida kiiremini tekib vedelikus suspendeeritud sideaine makromolekulidele välismõju, seda suurem on selle viskoossus.

Opalestsents

OPALESTSENTS ja f. opalestsents, saksa keel Opalezenz lat. - vt opaal + - escentia, mis tähistab nõrka tegevust. füüsiline Optilise ebahomogeensuse tõttu häguse keskkonna valguse hajumise nähtus. Krysin 1998. opalestseeruv . Vedel õhk, kui me selle otse masinast saame, on sinakas vedelik, opalestseeruv, kuna selles sisalduvad süsinikdioksiidi kristallid. SM 1908 1 2 20. Kui viinamarjaviin on hägune või opalestseeruv, on see märk ebapiisavast kangusest. ESH 1900 2 365. - Lex. SIS 1954: opalestseeruv/ rahvus.


Ajalooline sõnaraamat Vene keele gallicismid. - M.: Sõnaraamatute kirjastus ETS http://www.ets.ru/pg/r/dict/gall_dict.htm. Nikolai Ivanovitš Epiškin [e-postiga kaitstud] . 2010 .

Sünonüümid:

Vaadake, mis on "opalestsents" teistes sõnaraamatutes:

    opalestsents- hajumine Vene sünonüümide sõnaraamat. opalescence nimisõna, sünonüümide arv: 1 hajumine (18) ASIS Dictionary of Synonyms. V.N. Trishin... Sünonüümide sõnastik

    OPALESTSENTS- kriitiline - valguse hajumise järsk suurenemine kriitilises olekus puhaste ainete (gaaside või vedelike) poolt, samuti lahuste poolt, kui need jõuavad kriitilistesse segunemispunktidesse. Seda seletatakse aine kokkusurutavuse järsu suurenemisega, mille tagajärjel... ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

    OPALESTSENTS- kriitilises olekus puhaste ainete valguse hajumise KRIITILINE järsk suurenemine... Füüsiline entsüklopeedia

    OPALESTSENTS- optiline nähtus, mis väljendub selles, et päike näib punakas ja kauged objektid (kaugus) on sinakas. Selle põhjuseks on pisikeste tolmuosakeste olemasolu õhus; kõige sagedamini ja kõige tugevamalt täheldatud mere troopilise õhu massides ... Marine Dictionary

Visuaalselt opalestsents on defineeritud kui mikroskoopiliste inklusioonide sära, moodustades hägune suspensioon. Kuna me ei räägi kiirgusest, vaid valguse peegeldumisest mikroosakeste poolt, usutakse filisterlikku keskkonda: opalestsentsi ilmnemiseks on nõutav, et iga suspensiooni osake oleks miniatuurne lame "peegel".

Mõju peensus opalestsents seisneb osalt suuruses, osalt kujus, osalt vedrustust moodustavate “peeglite” valguse läbilaskvuses. Kui peegelduva pinna lineaarne suurus on nii väike, et see on võrreldav valguse lainepikkusega, siis vaatleme selliselt osakeselt peegeldust halvasti nähtava punktina, mida ümbritseb vikerkaare kuma.

Sarnast efekti täheldatakse ka siis, kui "peegel" on ebatasane pind, mille reljeefsete defektide suurus on lähedal valguse lainepikkusele. Alles seejärel jaguneb suspensiooni läbiv valgus miljonites murdumispunktides värvilisteks sähvatusteks ja sulandub piimvalgeks helkiks – mis annab opalestsentsi.


Vääriskivide opalestsentsis mängib olulist rolli ka taustkeskkond. Valguse murdumine keskkonna piiridel on eriti dekoratiivne kvartsis, korundis ja teistes läbipaistvates mineraalides. Tahked läbipaistvad kandjad sobivad ideaalselt peenkiuliste molekulaarstruktuuride fikseerimiseks, millest igaüks moodustab korrapärase hulktahuka.

Kõige ilusam opalestsents ilmneb just siis, kui kivis läbipaistmatut suspensiooni moodustavate “peeglite” ja “valgusfiltrite” rolli mängib ränidioksiidi polühedra.

Esteetilise opalestsentsi klassikaline näide võib teenida... USA Vaikse ookeani ranniku lähedalt kaevandatud kivi on küllastunud keemiliselt seotud veega. Paljud ränidioksiidi molekulid, mis moodustavad kivi aluse, on seotud mitme veemolekuliga. Optiliselt tihedad molekulaarsed rühmad ränidioksiidi massis muudavad kivi valgust läbilaskvaid omadusi, põhjustades opalestsentsi nähtust.


on veidi vähem opalestsents kui butte opaal. Erinevus tuleneb sellest, et osa ränidioksiidis sisalduvast veest kasutatakse raualisandi oksüdeerimiseks.


Märgatav väljendunud opalestsents ja fragmendi juures Austraalia opaal. Opalestseeruvate kihtide jaotus on aga ebaühtlane ja suure valguse läbilaskvusega tsoonid loovad illusiooni kalliskivi kohalikust särast. Austraalia opaali loomulikku värvipaletti, mida loodus säilitab sinistes toonides, tõstab esile peegeldunud valgus. muudab tavalise ränidioksiidi killu vääriskiviks.


Klassikalise opalestsentsi udune udu muudab ümmarguse kabošoni vikerkaarepeegelduse salapäraseks ja salapäraseks. Ilma hajutatud valguse uduta oleks see kivi vaevalt nii vapustavat muljet jätnud.



Roosa kvartsi ja violetse-roosa ametüsti opalestsentsi olemus on identne opaalide valguse hajumise mehhanismiga. Pole midagi üllatavat: mineraloogiliselt on opaalid ja kvarts õed-vennad.


Mõned ahhaatide sordid on oma kauni opalestsentsi tõttu sarnased kvartsi ja opaalidega. Seda kasutavad paljud opaalivõltsijad...

OPALESTSENTS Kriitiline opalestsents on valguse hajumise järsk tõus puhaste ainete (gaaside või vedelike) poolt kriitilises olekus, samuti lahuste poolt, kui need jõuavad kriitilistesse segunemispunktidesse. Seda seletatakse aine kokkusurutavuse järsu suurenemisega, mille tulemusena suureneb selles tiheduse kõikumiste arv, mille juures valgus hajub (läbipaistev aine muutub häguseks).

Suur entsüklopeediline sõnaraamat. 2000 .

Sünonüümid:

Vaadake, mis on "OPALESTENCE" teistes sõnaraamatutes:

    Vene sünonüümide hajutav sõnaraamat. opalescence nimisõna, sünonüümide arv: 1 hajumine (18) ASIS Dictionary of Synonyms. V.N. Trishin... Sünonüümide sõnastik

    KRIITILINE järsk tõus puhaste ainete valguse hajumises kriitilistes olekutes... Füüsiline entsüklopeedia

    Optiline nähtus, mille puhul päike paistab punakas ja kaugemad objektid (kaugus) sinakalt. Selle põhjuseks on pisikeste tolmuosakeste olemasolu õhus; kõige sagedamini ja kõige tugevamalt täheldatud mere troopilise õhu massides ... Marine Dictionary

    Opaalidele ja teistele geelidele omane vikerkaareline värvidemäng, mis on ilmselt tingitud rakulisest struktuurist. O. kristalsed mineraalid, näiteks kvarts, on tavaliselt seotud korrapäraste lihvitud tühimike rohkusega. Geoloogiasõnastik: 2 köites. M.: Nedra. Alla … Geoloogiline entsüklopeedia

    Opalestsents- valguse hajumise järsk suurenemine keskkonnas, keskkonna hägustumine... Allikas: SÕJARAJATIS ÖKOLOOGILISE OLUKORDA KIRESHINDAMISE MEETOD (kinnitatud Vene Föderatsiooni Kaitseministeeriumi poolt 08.08.2000) ... Ametlik terminoloogia

    opalestsents- ja f. opalestsents, saksa keel Opalezenz lat. vt opaal + sufiks escentia, mis tähistab nõrka tegevust. füüsiline Häguse keskkonna valguse hajumise nähtus selle optilise ebahomogeensuse tõttu. Krysin 1998. Opalestseeruv. Vedel õhk, kui me...... Vene keele gallicismide ajalooline sõnastik

    opalestsents- Piimjas või pärljas värv või mineraali läige. [Inglise-vene gemoloogiasõnaraamat. Krasnojarsk, KrasBerry. 2007.] Teemad: gemoloogia ja ehete tootmine ET opalestsents ... Tehniline tõlkija juhend

    opalestsents- – valguse hajumine kolloidsüsteemi poolt, mille puhul dispergeeritud faasiosakeste murdumisnäitaja erineb dispersioonikeskkonna murdumisnäitajast. Üldine keemia: õpik / A. V. Zholnin ... Keemilised terminid

    Opalestsents 1) optiline nähtus, mis seisneb valguse hajumise järsus suurenemises puhaste vedelike ja gaaside poolt, kui need jõuavad kriitilisse punkti, samuti lahustest kriitilistes segunemispunktides. Nähtuse põhjuseks on järsk tõus ... Wikipedia

    - (opaal + lat. escentia sufiks, mis tähendab nõrka tegevust) faasid. valguse hajumise nähtus häguse keskkonna poolt selle optilise ebahomogeensuse tõttu; täheldatud näiteks enamiku kolloidlahuste valgustamisel, samuti ainetes... ... Vene keele võõrsõnade sõnastik

Laadimine...
Üles