Н. Каразина С. В

жүктеу/скачать 1,02 Mb.

бет	49/50
Дата	30.01.2022
өлшемі	1,02 Mb.
	#24552

1 ... 42 43 44 45 46 47 48 49 50

Байланысты:
Физическая и коллоидная химия. Часть II. Коллоидная химия ( PDFDrive )

Нефелометрия и турбидиметрия

V  ⁴r³  ^m, (12.5)

3 

где  – плотность диспергированного вещества. Зная объем, можно най- ти и размеры частиц, предположив для них ту или иную форму, например сферическую. При ультрамикроскопическом наблюдении можно судить о том, в какой степени коллоидные частицы сферически симметричны. Свет, рассеиваемый сферическими частицами, имеет постоянную интен- сивность при их движении в растворе. Если частицы не сферичны, а име- ют, например, палочкообразную или пластинчатую форму, то при движе- нии они мерцают.

В электронной микроскопии используется поток быстрых электронов с длиной волны до 10^–9 м, что дает очень высокое разрешение, соответ- ствующее увеличению до 10⁵. Метод дает сведения о размерах и форме частиц, макромолекул и надмолекулярных образований. Электронная микроскопия существенно дополняет ультрамикроскопию. Электронный микроскоп позволяет увидеть мельчайшие частички и многие особенности их строения, но необходимость работы в высоком вакууме требует удале- ния жидкой дисперсионной среды.

Нефелометрия и турбидиметрия

В нефелометрии измеряется интенсивность света, рассеяного дис- персной системой. Вместо измерения абсолютных значений рассеяного света на практике проводят сравнение интенсивностей лучей, рассеяных стандартным и исследуемым золем. На рис. 12.2 приведена схема визу- ального нефелометра Кляйнмана (нефелометры иногда называют тинда- леметрами). При измерении подниманием или опусканием экранов изме- няют высоту осветленной части пробирок с золями, добиваясь одинако- вой осветленности в обеих половинах окуляра. При подчинении иссле- дуемой монодисперсной системы уравнению Рэлея для интенсивности рассеяного света можно записать

I  const  I_oV ²  khcV , (12.6)

где h – высота осветленной части пробирки, c  V – объемная доля

дисперсной фазы, k – константа, не зависящая от объема и концентра- ции частиц. Когда поле зрения в окуляре осветлено равномерно

^Iстанд ^^Іх ^и

^hстанд^cстанд^Vстанд ^^hх^cх^Vх ^{. (12.7)}

В соответствии с этим уравнением при помощи нефелометрии можно оп- ределять либо концентрацию, либо объем частиц дисперсной фазы. На- пример, если размер частиц в обоих золях одинаков, то

^cx ^^cстанд

^h^станд, (12.8)

h_x

если же одинакова объемная доля дисперсной фазы, то

V  V ^h^станд. (12.9)

x станд _h_x

Метод нефелометрии широко используют для определения молекулярной массы ВМС на основе уравнения (12.6) в форме

I  I K ^M^r^c,

(12.10)

P 0 _N_A_

где M_r

– молекулярная масса ВМС;

N_A– постоянная Авогадро;  –

плотность ВМС.

Из уравнения (12.10) следует

M_r (Hc),

(12.11)

где  – мутность золя, отношение интенсивности рассеянного и падаю-

щего света (  I_P

I₀),

H  K

(N_A).

Измерения интенсивности света, рассеянного под разными углами, позволяют также установить строение и конформацию макромолекул ВМС, если размеры макромолекул соизмеримы с длиной волны света.

Рис. 12.2. Схема нефелометра.

1 – пробирки с золями, 2 – экраны, 3 –

призмы, 4 – окуляр.

Рис. 12.3. Схема турбидиметра.

1 – зеркала, 2 – кюветы, 3 – приз- мы, 4 – окуляр.

В турбидиметрии измеряют интенсивность света, прошедшего через стандартную и исследуемую дисперсную систему. Схема визуального тур- бидиметра приведена на рис. 12.3. Оптическая плотность раствора про- порциональна концентрации и объему частиц дисперсной фазы

D  k^cV . (12.12)

При одинаковой осветленности поля зрения в окуляре имеем равенство

c_стандV_станд c_хV_х, (12.13)

применение которого аналогично рассмотренному для нефелометрии.

Фотометрическое определение мутности коллоидных растворов по- зволяет рассчитывать значение мицеллярных масс или молекулярных масс белков. Метод основан на уравнении, полученном Дебаем:

₂^n ^²

32n_o___c_

_ 

3N_A⁴

cM ₂ HcM ₂, (12.14)

где

M ₂ – мицелярный вес или молярная масса ВМС, H – константа для

данного соединения и растворителя. Очевидно, что для монодисперсной системы при небольших концентрациях дисперсной фазы

Hc _1

 M ₂

. (12.15)

В более концентрированных растворах, где возможно взаимодействие между частицами дисперсной фазы наблюдается линейная зависимость Hc /  от концентрации:

Hc _1

 M ₂

 2Bc , (12.16)

где B – некоторая константа, характеризующая взаимодействие в рас- творе. Это уравнение позволяет из измерений мутности дисперсной сис- темы определять мицеллярную массу или молекулярную массу ВМС.

жүктеу/скачать 1,02 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 42 43 44 45 46 47 48 49 50

Н. Каразина С. В

Нефелометрия и турбидиметрия