Зависимость интенсивности рассеянного света от частоты света — в помощь студенту

Cтраница 1

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Зависимость интенсивности рассеянного света от длины волны для таких более крупных частиц становится менее заметной, т.е.

рассеянный свет оказывается менее голубоватым, чем в случае мелких частиц.

Рассеянный свет оказывается поляризованным лишь частично, причем степень поляризации зависит РѕС‚ размеров Рё формы частиц.  [1]

Зависимость интенсивности рассеянного света от частоты света - в помощь студенту Эффект Тиндаля.  [2]

Зависимость интенсивности рассеянного света РѕС‚ концентрации дисперсных частиц Рё РёС… размеров используется РІ исследовательской Рё лабораторной практике. Метод химического анализа, основанный РЅР° измерении интенсивности рассеянного света, называется нефелометрией.  [3]

Зависимость интенсивности рассеянного света от частоты света - в помощь студенту РџСЂРёР±РѕСЂ Доти для.  [4]

Благодаря зависимости интенсивности рассеянного света от числа и объема частиц, а также от разности показателей преломления частиц и среды ( см. II 1.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Сложение и вычитание положительных и отрицательных чисел - в помощь студенту

Оценим за полчаса!

1), РЅРµ-фелометрическими измерениями часто пользуются для определения концентрации коллоидного раствора или для изучения происходящих РІ этом растворе процессов агрегации частиц или изменения РёС… состояния.  [5]

Точное вычисление зависимости интенсивности рассеянного света РѕС‚ угла Р¤ было проведено несколькими авторами [64, 68] для следующих состояний частиц: плотные шарики, жесткие стержни очень малых диаметров, рыхлые шарообразные клубки.  [6]

Уравнение Рэлея выражает зависимость интенсивности рассеянного света от объема частиц и длины волны падающего света.

Следовательно, если источник падающего света ( например, белый свет) состоит РёР· волн различной длины, то самые короткие его волны ( голубые), попадая РЅР° коллоидные частицы, Р±СѓРґСѓС‚ рассеиваться сильнее остальных.  [8]

РЎ увеличением размера частиц зависимость интенсивности рассеянного света РѕС‚ длины волны становится менее резкой, например, если размеры частиц несколько больше длины волны, интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна квадрату длины волны. Это объясняет тот факт, что РїСЂРё падающем естественном свете рассеянный свет РѕС‚ дисперсных систем СЃ мелкими частицами имеет голубой оттенок, Р° РѕС‚ систем СЃ крупными частицами — белый.  [9]

Зависимость интенсивности рассеянного света от частоты света - в помощь студенту Р�ндикатрисы рассеяния света.  [10]

Р�зучение рассеяния света крупными частицами, сравнимыми РїРѕ размеру СЃ длиной волны, показывает, что зависимость интенсивности рассеянного света РѕС‚ размеров частиц Рё направления наблюдения довольно сложна. РќР° СЂРёСЃ. 70 показана интенсивность рассеянного света РІ зависимости РѕС‚ угла наблюдения. Векторные диаграммы такого типа называются индикатрисами рассеяния. Диаграмма рассеяния РІ случае применимости теории Релея имеет симметричный РІРёРґ, Р° для больших частиц РёС… форма более сложна.  [11]

Р�зучение рассеяния света крупными частицами, сравнимыми РїРѕ размеру СЃ длиной волны, показывает, что зависимость интенсивности рассеянного света РѕС‚ размеров частиц Рё направления довольно сложна. РќР° СЂРёСЃ. 65 показана интенсивность рассеянного света РІ зависимости РѕС‚ угла наблюдения. Векторные диаграммы такого типа называются индикатрисами рассеяния. Диаграмма рассеяния РІ случае применимости теории Релея имеет симметричный РІРёРґ, Р° для больших частиц РёС… форма более сложна.  [13]

Пространственное распределение рассеянного потока характеризуется Рё РЅ Рґ Рё Рє Р° С‚ — СЂРёСЃСЃРѕР№ рассеяния — векторной диаграммой, изображающей зависимость интенсивности рассеянного света РѕС‚ угла рассеяния.  [15]

Страницы:      1    2    3

Источник: https://www.ngpedia.ru/id21065p1.html

Динамическое рассеяние света (фотонная корреляционная спектроскопия)

(другие названия данного метода: фотонная корреляционная спектроскопия; квазиупругое рассеяние света)

Для измерения размеров наночастиц используется метод динамического рассеяния света (ДРС). Данный метод позволяет определить коэффициент диффузии дисперсных частиц в жидкости путем анализа корреляционной функции флуктуаций интенсивности рассеянного света. Далее, из коэффициента диффузии рассчитывается радиус наночастиц.

Основные идеи метода динамического рассеяния света

  • Броуновское движение дисперсных частиц или макромолекул в жидкости приводит к флуктуациям локальной концентрации частиц. Результатом этого являются локальные неоднородности показателя преломления и соответственно — флуктуации интенсивности рассеянного света при прохождении лазерного луча через такую среду.
  • Коэффициент диффузии частиц обратно пропорционален характерному времени релаксации флуктуаций интенсивности рассеянного света. Это характерное время, в свою очередь, есть время затухания экспоненциальной временной корреляционной функции рассеянного света, которая измеряется с помощью цифрового коррелятора.
  • Размер частиц (гидродинамический радиус) рассчитывается по формуле Стокса-Эйнштейна, которая связывает размер частиц с их коэффициентом диффузии и вязкостью жидкости.

Метод динамического рассеяния света используется также для измерения скоростей потоков жидкостей и газов. Традиционно, этот вариант метода носит название лазерной доплеровской анемометрии (ЛДА). В частности, данная конфигурация метода ДРС используется для измерения электрофоретической подвижности наночастиц, откуда рассчитывается их дзета-потенциал.

В качестве примера рассмотрим диффузию монодисперсных наночастиц, диспергированных в жидкости. Хаотическое броуновское движение дисперсных частиц приводит к микроскопическим флуктуациям их локальной концентрации и соответствующим локальным неоднородностям показателя преломления среды.

При прохождении лазерного луча через такую среду часть света будет рассеяна на этих неоднородностях. Флуктуации интенсивности рассеянного света будут соответствовать флуктуациям локальной концентрации дисперсных частиц. Информация о коэффициенте диффузии частиц содержится в зависящей от времени корреляционной функции флуктуаций интенсивности.

Временная автокорреляционная функция согласно определению имеет следующий вид:

$$ G( au) = langle I(0)I(t- au)
angle = lim_{t_m
ightarrowinfty}frac1{t_m}int_{0}^{t_m}I(t)I(t- au)partial t $$

где интенсивность I имеет различные значения во время t и
(t-τ). tm — это время интегрирования (время накопления корреляционной функции). Очевидно, что при τ = 0,
автокорреляционная функция равна среднеквадратичной интенсивности рассеяния . Для бесконечного времени корреляция отсутствует, и автокорреляционная функция равна квадрату средней интенсивности рассеяния:

$$ G( au) = langle I(0)I(t- au)
angle = langle I(0)
angle langle I(t- au)
angle = langle I
angle ^2 $$

В соответствии с гипотезой Онзагера, релаксация микроскопических флуктуаций концентрации к равновесному состоянию может быть описана первым законом Фика (уравнением диффузии):

$$ frac{partial c(overrightarrow{r},t)}{partial t} = -D riangledown c(overrightarrow{r},t) $$

где c(r, t) — концентрация и D — коэффициент диффузии частиц. Можно показать, что в такой системе автокорреляционная функция интенсивности рассеяния света экспоненциально затухает во времени, и характерное время релаксации однозначно связано с D. Корреляционная функция интенсивности рассеянного света (для случая квадратичного детектирования) имеет вид:

$$ G( au) = a exp left(frac{-2 au}{t_c}
ight) + b $$

  • где в соответствии с решением уравнения диффузии обратное время корреляции равно:
  • Волновой вектор флуктуаций концентрации описывается выражением:
  • В выражениях 4-6: a и b — экспериментальные константы, n- показатель преломления жидкости, в которой взвешены дисперсные частицы,λ — длина волны лазерного света и θ — угол рассеяния.
  • Схема процесса рассеяния света

$$ frac{1}{t_c} = D_t q^2 $$ $$ q = frac{4pi n}{lambda} sin left(frac{ heta}{2}
ight) $$ Зависимость интенсивности рассеянного света от частоты света - в помощь студенту

Автокорреляционная функция рассеянного света

Зависимость интенсивности рассеянного света от частоты света - в помощь студенту

Величины tc, a и b могут быть найдены путем аппроксимации измеренной корреляционной функции теоретической экспоненциальной функцией. Для сферических невзаимодействующих между собой частиц размер их может быть рассчитан с использованием формулы Стокса-Эйнштейна:

$$ D = frac{k_bT}{6pi eta R} $$

где kB — константа Больцмана, T — абсолютная температура и η — сдвиговая вязкость среды, в которой взвешены частицы радиуса R.

Из формулы Стокса-Эйнштейна понятно, что с помощью динамического рассеяния света можно решать задачи измерения вязкости жидкости.

Для случая рассеяния света на дисперсных частицах известного размера, измеренное характерное время флуктуаций позволяет рассчитать вязкость жидкости.

Причем в данном случае можно говорить о микрореологической вязкости, которая, в принципе, может отличаться от вязкости, измеренной на макроскопических масштабах.

Проблема аппроксимации экспериментальных данных проста для рассмотренного случая рассеяния света монодисперсными сферическими частицами. Для полидисперсных образцов интерпретация экспериментальных данных усложняется.

Для реально достижимой точности измерений могут быть получены только два-три параметра одномодального полидисперсного распределения: средний размер частиц, ширина и асимметрия распределения. Для многомодальных полидисперсных систем можно говорить о средних размерах частиц каждой компоненты и относительном вкладе каждой компоненты в интенсивность рассеяния.

Важно отметить, что два близких размера частиц полидисперсной системы будут разрешаться в виде отдельных компонент только, если их размеры отличаются друг от друга не менее, чем в 2-3 раза.

Источник: https://www.photocor.ru/theory/dynamic-light-scattering

Зависимость интенсивности рассеянного света от частоты света

Из экспериментов известно, что сильнее всœᴇᴦο рассеивается коротковолновое излучение (фиолетовый и синий свет). Эᴛο явление в XIX веке объяснил РэлейСтоит отметить, основным положением, от которого отталкивался ученый, стало в центрах рассеяния под воздействием электромагнитнои̌ волны появляются вынужденные колебания, частота которых равна частоте волны. В таком случае центр рассеивания можно считать микро диполем, совершающим колебания, соответственно, излучающим вторичные волны. Дипольный момент такого диполя равен:

Читайте также:  Точка безубыточности - в помощь студенту

где E_0{cos left(omega t
ight) } — член, определяющий колебания напряженности электрического поля волны коллинеарнои̌ оси Z в плоскости Y=0 , m — масса электрона, q_e — ᴇᴦο заряд, {omega }_0 — собственная частота колебаний электрона, которая определяется силой упругости, которая удерживает электрон в положении равновесия.

  • где heta ,varphi — полярный и аксиальный углы, r- расстояние от диполя до точки, в которой определяется поле.
  • Плотность потока энергии (вектор Умова — Пойнтинга) в направлении, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ характеризуем углами ( heta и varphi ) равна:
  • Усредним выражение (3) по периоду, учᴛᴇᴍ выражение (1), получаем:
  • Часто от частоты переходят к длине волны, используя соотношение:
  • В таком случае формула (4) запишется как:
  • Поток энергии dW( heta ,varphi ) в телесный угол dOmega =frac{dsigma }{r^2}, который опирается на элемент площади dsigma равен:
  • Интенсивность рассеяния ( I_1( heta ,varphi ) ) определена как:

где leftlangle P_0
ight
angle — среднее значение потока энергии в падающей волне.

где n — показатель преломления вещества. Подставим в (9) левую часть формулы (10) вместо соответствующᴇᴦο выражения, получим интенсивность рассеяния от однои̌ молекулы:

Для вычисления интенсивности рассеяния в единице объема используют при рассеянии в неплотных газах формулу:

Соответственно ϶то выражение можно преобразовать и получить зависимость I_V от частоты:

Угловая диаграмма направленности

Из формулы Рэлея следует, что интенсивность света связана с углом рассеяния.

Можно представить интенсивность рассеянного света в зависимости от угла рассеяния:

Зависимость интенсивности рассеянного света от частоты света - в помощь студенту

  1. Рисунок 1.
  2. Длина отрезка Ileft(varphi ight), который отсекается на индикатрисе, определяет относительную интенсивность рассеяния в избранном направлении.

Пример 1

  • Во сколько раз сильнее будут рассеиваться в воздухе ультрафиолетовые лучи ( {lambda }_1approx 0,05мкм ), если сравнить их с инфракрасными лучами ( {lambda }_2approx 5мкм )?
  • Решение:
  • Объемный коэффициент молекулярного рассеяния ( {sigma }_m ), который выделяют в законе Рэлея можно выяснить как:

[{sigma }_m=constfrac{{left(n-1
ight)}^2}{N{lambda }^4}left(1.1
ight),] [frac{{sigma }_{m1}}{{sigma }_{m2}}=frac{{lambda }^4_2}{{lambda }^4_1}.]

Проведем вычисления:

[frac{{sigma }_{m1}}{{sigma }_{m2}}={left(frac{5}{0,5}
ight)}^4={10}^{-4}.]

Ответ: Ультрафиолетовые волны рассеиваются в {10}^4 раз сильнее, чем инфракрасные.

Пример 2

Решение:

Рассмотрим закон Рэлея:

[I_V=frac{32{pi }^3{{{varepsilon }_0}^2left(n-1
ight)}^2}{3N{lambda }^4}leftlangle P_0
ight
angle left(2.1
ight).]

В числителе мы видим показатель преломления ( n) , который сам пропорционален концентрации ( nsim N ). Показатель преломления возведен в квадрат, получается, что как и следовало ожидать I_Vsim N. Интенсивность рассеянного света ᴛᴇᴍ больше, чем выше концентрация рассеивающих ц.

Источник: http://referatwork.ru/info-lections-55/tech/view/1607_zavisimost_intensivnosti_rasseyannogo_sveta_ot_chastoty_sveta

Экология СПРАВОЧНИК

Интенсивность рассеянного света измеряют фотометром; фирмы, производящие фотометры, могут снабжать их стандартными образцами с рассеянием по формазану.[ …]

Поскольку интенсивность рассеянного света в большей степени зависит от размера частиц г3 и преломления света на них N2, нефелометриче-ский метод обычно применяется для измерения малоконцентрированных суспензий (природная вода, различные растворы, вода после фильтров). Для однородных дисперсных систем можно считать(/0, N, г ,d, ) = const, тогда /р = кС, что и используется в мутномерах-нефелометрах. При (I0,N, d,X, С) = const Ip = kr3, что позволяет измерять средний размер частиц.[ …]

Освещение: Интенсивный рассеянный свет. Неплохо растет при слабом освещении, но пестрота на свету усиливается.[ …]

Динамика изменения интенсивности рассеяния с пз.мелением Яя такова, что, например, при 5960 Л интенсивность рассеянного света пропорциональна iff, когда Ял > 8Л0 ’° см; интенсивность рассеянного света пропорциональна Щ, когда Вл находится в пределах (1 — -8)-10 г> см; интенсивность рассеянного света пропорциональна /?“, когда 7?а[ …]

М 316 А. Измерение индекса рассеяния (АР ОР АТ ТОО 033) . Этот метод основан на измерении интенсивности рассеяния света взвешенными частицами. Измерение рассеянного света производят под углом 90° к оси падающего луча (эту величину сравнивают с интенсивностью падающего света) при длине волны 546,1 нм (зеленая полоса спектра ртути).[ …]

Метод, основанный на измерении интенсивности рассеянного света, называется нефелометрией. При турбидиметрическом методе анализа измеряют ослабление интенсивности светового потока при прохождении через дисперсную систему.[ …]

Функция, выражающая пространственное распределение интенсивности рассеянного света. Также графическое представление этой функции в виде векторной диаграммы, на которой длина радиуса-вектора в каком-либо направлении пропорциональна интенсивности рассеяния в этом направлении, а концы векторов соединены кривой. См. также атмосферная индикатриса рассеяния.[ …]

Выпускаемый фирмой Ьейг (г. Ветцлар) тиндалоскоп основан на измерении рассеяния света, обусловленного содержанием в воздухе пылевых частиц.

Луч рассеянного света, выходящий из освещенной пылевой камеры под углом 30° относительно луча первичного света, проецируется в поле зрения в виде полукруга, располагающегося рядом с контрольным полукругом, который образован лучом первичного света после его прохождения через регулирующее устройство для ослабления интенсивности.

Усовершенствованным вариантом тиндалоскопа является тиндалограф производства той же фирмы, в котором интенсивность рассеянного света непрерывно измеряется и регистрируется с помощью двухлучевого устройства [527].[ …]

Температурные условия: в период вегетации — 20 -С и более. Освещенность: интенсивный рассеянный свет способствует pl ue¡i ui риске цье. t тряпье олнечпы-лу повреждают листья.[ …]

После подстановки выражения (2.23) в (2.25) получим интеграль ное уравнение для интенсивности рассеянного света.[ …]

При малом содержании взвешенных веществ наблюдается прямая зависимость между интенсивностью рассеянного света и концентрацией этих веществ, что вытекает из уравнения Релея. При большем содержании взвешенных веществ наблюдается отклонение от этой зависимости вследствие того, что в уравнении не учитывается вторичное отражение света в слое суспензии [15].

Однако при наличии калибровочной кривой это отклонение не столь существенно. Для уменьшения вторичного отражения света в концентрированных суспензиях на осветителе тиндалеметра необходимо установить заслонку. Регулируя с ее помощью ширину щели и, следовательно, толщину освещаемого слоя суспензии, изменяют тем самым величину внутреннего отражения.[ …

]

Для обнаружения твердой фазы, образующейся при введении алюминия (III) в раствор фосфата, использовали метод, основанный на рассеянии света. Интенсивность рассеянного светового потока измеряли нефелометром с нефильтрованным светом. Результаты измерения выражали в виде относительных единиц рассеяния на шкале от 0 до 100.

Раствор помещали в круглые кюветы размером 19×105 мм; кюветы попарно подбирали так, чтобы светорассеяние с дистиллированной водой было в пределах 0,5 относительных ■единиц. Нефелометр калибровали с помощью стандартов мутности, светорассеяние которых лежит между 0 и 81.

Для каждого опыта готовили серии образцов с одинаковыми концентрациями нитрата алюминия, однозамещен-ного фосфата натрия и нитрата натрия. При необходимости pH изменяли, добавляя раствор гидроксида натрия или азотной кислоты. Объем растворов поддерживали постоянным, равным 10 мл, с помощью дистиллированной воды.

Кювету устанавливали в прибор, растворы быстро перемешивали 30 с, затем оставляли на 1 ч и после этого измеряли pH и интенсивность рассеянного света. Такие же измерения были повторены после выдерживания раствора в течение 24 ч, но без перемешивания. На рис. 4.

2 показана типичная кривая относительное рассеяние — pH для растворов нитрата алюминия и од-нозамещенного фосфата натрия с концентрацией ЫО“3 М.

Получены предельные значения pH осаждения (рН0с) и pH растворения (рНр), которые определяют границу осаждения или условия, при которых реагенты в исходных концентрациях находятся в равновесии с осадком. Эти значения были получены экстраполяцией наиболее крутых отрезков кривой к исходным значениям светорассеяния.[ …]

Светлое кольцо в непосредственной близости от солнечного диска; яркость его тем сильнее, чем больше помутнение атмосферы. Интенсивность рассеянного света в области О. О. может служить показателем мутности атмосферы. О. О.

вносит погрешности в актинометрические измерения, доходящие при ясном небе до 3,5%, при высокой облачности — до 15%, так как на приемную часть актинометра, наряду с прямыми солнечными лучами, поступает интенсивная рассеянная радиация О.

О.[ …]

Характерное изменение этого отношения с изменением зенитного расстояния Солнца — обращение отношения /// вблизи захода Солнца — дало название методу, подробно изложенному в [103].[ …]

Экспериментальное оборудование, необходимое для исследования светорассеяния растворов, в принципе очень просто.

Сходящийся интенсивный монохроматический пучок света проходит через кювету, содержащую раствор, и интенсивность рассеяния света измеряется приемным устройством.

Для измерений угловой зависимости интенсивности рассеянного света изменяют угол между оптическими осями регистрирующей системы и падающего первичного пучка.[ …]

В приборе для контроля мутности воды (индекс АОВ-9) использована тиндалеметрическая методика (определение взвешенных в воде веществ по интенсивности рассеянного света).

В этом приборе мутность определяется путем сравнения рассеяния света исследуемой водой и стандартным раствором каолина (см. рис. 12, б).

Такая методика измерений позволяет исключить влияние цветности воды на показания прибора и осуществить оценку дисперсности взвешенных веществ, применяя монохроматическое освещение.[ …]

Смеси газов — обычно гомогенные системы, однако часто необходимо принимать во внимание флуктуации плотности. Например, флуктуациями плотности и рассеиванием на них света объясняется голубой цвет неба (интенсивность рассеяния света обратно пропорциональна длине волны в четвертой степени).[ …]

Для точной работы необходимо иметь устойчивую во времени и чувствительную фотоэлектрическую систему. Для компенсации шумов от лампы и ликвидации эффекта дрейфа в падающем свете целесообразно применять два фотоумножителя (один для определения интенсивности падающего пучка, а другой для определения интенсивности рассеянного света) и записывать отношение их мощностей.[ …]

Благодаря красоте своих элегантных листьев и неприхотливости в культуре Циртомиум давно любим цветоводами. Чаще всего его выращивают как горшечное растение, украшая интерьер жилых помещений. Не менее эффектно растение в композициях зимних садов. Освещение: Интенсивный рассеянный свет или полутень, но не прямое солнце.[ …]

Аналогичный прибор американского производства описан в инструкции АЭТМ О 1899-61Т. Сначала задерживаются частицы пыли диаметром более 40 мкм. Затем проба воздуха пропускается через освещенную в темном поле дымовую камеру, а потом через взвешенный абсолютный фильтр.

Пучок света, рассеянного частицами пыли, падает на фотоэлемент (умножитель вторичных электронов), фототок которого усиливается и регистрируется. Зависимость между интенсивностью рассеянного света и массовой концентрацией пыли в пробе воздуха определяется путем взвешивания периодически собираемой с фильтра пыли.

С помощью® прибора можно измерять концентрации пыли от 1 мкг/м3 до 100 мг/м3.[ …]

Подробное рассмотрение [24] процессов светорассеяния в чистых жидкостях привело к обнаружению дублета в спектре, который обусловлен эффектом Допплера, возникающим вследствие беспорядочного молекулярного движения, которое приводит к флуктуациям (неоднородностям среды).

Третий, центральный пик (частота которого при максимальной интенсивности рассеянного света равна частоте падающего света), впервые обнаруженный Гроссом [25], был отнесен к самопроизвольным и беспорядочным тепловым флуктуациям плотности жидкости.

Ландау и Плашек [26] предсказали, что ширина центрального пика является характеристикой времени распада самопроизвольной флуктуации. Аналогичный пик можно наблюдать в растворах; он относится к самопроизвольным флуктуациям концентрации.

Это явление исследовалось в условиях, близких к критической точке смешения, где флуктуации велики, с применением гелий-неонового лазера и метода измерения частоты биений [27—28]. Было показано, что ширина этого пика в спектре рассеяния является функцией коэффициента диффузии и времени релаксации движений сегментов в молекуле полимера [29—31].[ …]

Первая группа методов позволяет изучать непосредственно агрегацию частиц в дисперсиях.

К ней, в первую очередь, относятся оптические методы: светорассеяние, измерение числа частиц в единице объема с помощью поточного ультрамикроскопа (для лиозолей и тонких дисперсий) или счетчика Коултера (для разбавленных грубых дисперсий).

В последнее время развиваются новые методы измерения размеров и числа частиц — метод, основанный на изучении интенсивности рассеяния света под малыми углами (до 1°), и лазерная допплеровская спектроскопия.

Последний метод позволяет также определить коэффициенты диффузии частиц и их электрофоретическую подвижность. Измерения оптической плотности, светорассеяния и поточная ультрамикроскопия использовались для изучения флокуляции (в том числе и ее кинетики) модельных дисперсий (золей, монодисперсных латексов и др.) неионными полимерами и полиэлектролитами (см. ниже).[ …]

Исходные растворы с известной концентрацией нитрата алюминия и од-нозамещенного фосфата натрия делили на аликвотные части по 100 мл, которые помещали в полиэтиленовые бутыли. pH растворов изменяли добавлением раствора гидроксида натрия. Образцы встряхивали в течение 24 ч на механическом встряхивателе при комнатной температуре.

Затем растворы отфильтровывали под вакуумом через микропористые мембранные фильтры с размером пор 0,2 мкм, фильтраты испытывали на отсутствие осадка по интенсивности рассеяния света путем сравнения со светорассеянием дистиллированной, деионизированной и профильтрованной через мембрану воды.

Если обнаруживали осадок, образцы снова фильтровали. Затем в фильтратах определяли алюминий или фосфат в зависимости от требований и измеряли значение pH. На рис. 4.1 показана зависимость концентрации оставшегося растворенного фосфата от pH.

Результаты были получены для растворов с исходными концентрациями нитрата алюминия и однозамещенного фосфата натрия 1,0-10-3 М.[ …]

Источник: https://ru-ecology.info/term/24014/

ПОИСК

следующее соотношение между мутностью раствора полимера, его концентрацией и молекулярной массой полимера  [c.264]

    На рис. 11.2.2 приведен типичный спектр рассеянного излучения в смеси нитробензол — гептан с концентрацией, близкой к критической.

Читайте также:  Особенности земельного права - в помощь студенту

Практическое отсутствие выбросов на огибающей спектра свидетельствует о постоянстве оптимальных условий фотосмешения за время измерения.

Одновременно с измерением коэффициента диффузии проводилось изучение суммарной интенсивности рассеянного света 7, которая определяет термодинамическую величину 3 [c.29]

    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]

    Если капли велики но сравнению с X, то волны, рассеянные ими, будут интерферировать. Это уменьшает интенсивность рассеянного света согласно [c.152]

    Методика измерения. Применяемые в качестве фотолитических ламп импульсные лампы имеют широкий спектр излучения. На образец попадает не только свет, который поглощается веществом но также фотохимически неактивный свет.

Мощный световой поток, попадающий на образец, рассеивается стенками кюветы и мельчайшими пылинками, присутствующими в растворе. Рассеянный кюветой свет попадает на щель монохроматора и на фотоумножитель.

Если не принимать специальных мер, снижающих интенсивность рассеянного света, то фотоумножитель может перегрузиться и сигнал, поступающий на осциллограф, будет сильно искажен.

При применении спектрографической установки импульсного фотолиза рассеянный свет создает большой фон на фотографической пластинке при коротких временах регистрации короткоживущих продуктов. Обычно используются следующие приемы для уменьшения рассеянного света, попадающего на фотоумножитель (ФЭУ).

Во-первых, применение спектральных ламп с высокой световой интенсивностью позволяет уменьшить щель монохроматора и тем самым снизить интенсивность рассеянного света, попадающего на фотоумножитель. Во-вторых, рассеянный свет не является направленным, и поэтому его интенсивность уменьшается с квадратом расстояния от кюветного отделения до монохроматора. Таким образом, чем [c.183]

    Экспериментальная проверка и применение. Экспериментальное исследование опалесценции коллоидных систем осуществляют либо путем измерения интенсивности света, рассеянного под данным углом, либо по ослаблению проходящего света. Первый метод часто называют нефелометрией, а соответствующие ему приборы — нефелометрами.

Устройства, используемые во втором методе, представляют собой обычные фотометры. В случае сильно разбавленных золей изометрических, достаточно малых, непроводящих бесцветных или слабоокрашенных частиц результаты измерений могут быть интерпретированы в рамках теории Рэлея.

В качестве переменных используются длина волны света, угол, под которым измеряется рассеянный свет, разбавление (концентрация) золя, а также поляризация рассеянного света. Интенсивность рассеянного и проходящего света определяется визуальными сравнительными методами или с помощью фотометров и фотоэлектрических умножителей.

С целью устранения эффекта флуоресценции используют то обстоятельство, что длина волны флуоресценции всегда повышена по сравнению с длиной волны рассеянного света. Поэтому, если при визуальном измерении рассеянного света использовать красный свет, эффект флуоресценции будет исключен.

Так как интенсивность рассеянного света сильно зависит от угла наблюдения, то в исследованиях необходимо использовать очень узкий пучок света, а измерения производить при сильном диафрагмировании.

К сожалению, эти требования, далеко не всегда выполнимые, вносят довольно большие сложности в изучение рассеяния света коллоидными системами и требуют тщательного обдумывания эксперимента. Желающим заниматься этими исследованиями мы рекомендуем ознакомиться с приборами новейшей конструкции. [c.26]

    Решение. Приведенную интенсивность рассеяния света молекулами полимера Лэд получаем, вычитая из Лэд раствора значение растворителя  [c.52]

    Размеры макромолекулярных клубков можно определить также по интенсивности рассеяния света частицами под одинаковыми углами 0 для различных длин волн I. (по дисперсии светорассеяния), если воспользоваться следующим уравнением  [c.115]

    Нефелометрически метод исследования основан на измерении интенсивности света, рассеянного дисперсной системой.

Более высокая чувствительность и точность этого метода по сравнению о достигаемой в турбидиметрии позволяют определить не только концентрацию и размер частиц в золях, но и форму частиц, меж-частичные взаимодействия и другие свойства дисперсных систем, В основе нефелометрии лежит уравнение Рэлея (V.

9), Если необходимо определить только размер частиц и их концентрацию, то достаточно измерить интенсивность рассеянного света под одним углом, II поэтому уравнение Рэлея можно представить в следующем виде  [c.263]

    Формула (2.5) соответствует линейной поляризации падающего света. Зависимость интенсивности рассеянного света от направления излучения имеет вид, 2 показанный на рис. 6, где X — направление падающего света, г — направление ко- [c.21]

    Рэлеевское рассеяние Область применения теории Ми с тремя слагаемыми в выражении для интенсивности рассеянного света Область сложных индикатрис рассеяния света — в уравнение Ми вводятся дополнительные члены, обусловленные электрическими и магнитными мультиполями более высокого порядка. К этому случаю относится индикатриса, представленная на рис. 8 [c.28]

    При таких исследованиях перед экспериментатором возникает ряд трудных задач. Интенсивность рассеянного света при низких концентрациях полимера очень мала.

Поэтому становятся существенными ошибки, связанные с непостоянством светового фона, который обусловлен светом, отраженным стенками измерительной ячейки и других частей прибора, а также светом, рассеянным самой дисперсионной средой и пылинками, попавшими в раствор.

А как видно из уравнений для рассеяния света на флуктуациях, при таких исследованиях требуется определить, причем с высокой точностью, зависимость показателя преломления раствора от концентрации. [c.29]

    Зависимость интенсивности рассеянного света от концентрации дисперсных частиц и их размеров используется в исследовательской и лабораторной практике. Метод химического анализа, основанный на измерении интенсивности рассеянного света, называется нефелометрией. [c.276]

    Объяснение. Согласно закону Релея интенсивность рассеяния света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны проходящего через золь света.

Поэтому красные лучи рассеиваются значительно слабее синих, что мы и наблюдаем в опыте. По этой же причине при освещении золей белым светом конус Тиндаля светится голубоватым цветом, т. е.

в нем голубая опалесценция преобладает над опалесценцией других цветов. [c.164]

    Рассеяние света всегда происходит ио различным направлениям по отношению к проходящему лучу света. Рассеянный свет образует вокруг коллоидной частицы, являющейся центром рассеяния, светящееся поле. В грубодисиерсных системах все лучи спектра рассеиваются одинаково.

В очень высокодисперсных системах интенсивность рассеяния света обратно пропорциональна длине волны в четвертой стеиени. Таким образом, наиболее сильному рассеянию подвергается свет с короткими волнами (фиолетовый и синий), свет с длинными волнами (красный и оранжевый) рассеивается слабее.

Поэтому высокоднсперсные коллоидные спстемы в большинстве случаев синеватые ири наблюдении в боковом рассеянном свете, а в проходяидем свете — красноватые. Коллоидные системы с частицами, размеры которых соизмеримы с длиной волны света, обычно рассеивают лучше свет с короткими волнами.

При этом разница в силе рассеяния света различных длин воли сказывается менее резко. Интенсивность рассеяния света обратно пропорциональна длине волны в третьей, второй и первой степени. [c.197]

    В пространстве распределение интенсивности рассеянного света образует сплошную поверхность. Сечение этой поверхности плоскостями дает индикатрисы рассеяния.

Интенсивность рассеянного света пропорциональна квадрату объема частиц]. . Пара.

метры, входяигие в формулу Рэлея, либо характеризую г экспериментальную установку (/о, а, X), либо дисперсионную среду и дисперсную фазу (т). [c.95]

    Напряженность электрического поля отражает энергию падающего светового потока. В соответствии с электромагнитной теорией интенсивность света (плотность потока энергии) пропорциональна квадрату амплитуды волны, излучаемой электрическим диполем. В свою очередь амплитуда волны пропорциональна квадрату частоты колебаний диполя.

Таким образом, интенсивность рассеянного света пропорциональна частоте колебаний диполя в четвертог степени или обратно пропорциональна длине волны в четвертой степени Отсюда вытекает, что лучи с меньшей длиной волны сильнее рассеиваются.

Прн рассеянии белого света дисперсной системой с мелкими частицами рассеянный свет оказывается голубым, а проходящ1П1 — красноватым, так как синие лучи имеют дл(гну волны меньше, чем красные. [c.255]

    Измерение размеров частиц проводилось следующим образом. Луч гелий-нео-нового лазера ЛГ-79 ( о= 6328 А) фокусировался линзой в центр цилиндрической кюветы с образцом. Рассеянный свет принимался фотоэлектронным умножителем ФЭУ-79, работающим в режиме счета фотонов [200].

Указанный режим позволяет получить большой динамический диапазон по входу — около 10 . Частота следования импульсов на выходе ФЭУ пропорциональна интенсивности рассеянного света.

Импульсы с выхода ФЭУ попадали на амплитудный дискриминатор, который отсекал шумовые импульсы, а затем подавались на вход цифрового трехбитового парал,-лельного коррелятора, работающего в реальном масштабе времени [201 ]. Коррелятор измерял автокорреляционную функцию рассеянного света.

Автокорреляционная функция аппроксимировалась на микрокомпьютере ДВК-1М одноэкспоненциальной моделью вида [c.272]

    При опреде,яении молекулярных характеристик методом светорассеяния следует обращать особое внимание на очистку исследуемых растворов.

Поскольку интенсивность рассеянного света пропорциональна квадрату объема частиц, наличие примесей, имеющих большие размеры, чем рассеивающие свет частицы, может вызвать значител1.ные погрешности при обработке экспериментальных данных.

Обычно очистку растворов проводят фильтрованием через стеклянные пористые или бактериальные фильтры, используют также метод центрифугиров.зния. [c.148]

    Физическая причина сушествованм деполяризованного рассеяния в жидкости — наличие флуктуаций анизотропии диэлектрической прони-хшемости 0(1 которые, в свою очередь, ддя жидкостей с оптически анизотропными молекулами определяются локальной неравномерностью в ориентации молекулярных осей.

Флуктуации к ( ) пяются функциями времени, так как свет, рассеянный в них, оказывается промрдулированным этой функцией, что и определяет его спектр.

Применяя обратное фурье-преобразование к спектральному распределению интенсивности рассеянного света, мы получаем временную корреляционную функцию, характеризующую процесс переориентации молекул. [c.29]

    Само1 1 большой интенсивность рассеяния света будет в направлении, параллельном падающему лучу, наименьшей — в перпендикулярном направлении. В промежуточных направлениях наблюдается постепенное изменение интенсивности. [c.151]

    Рассеянный свет. Различают три вида рассеянного света, длина волны которого совпадает с длиной волны возбуждающего света релеевское рассеяние, тиндалевское рассеяние и рассеяние на крупных частицах. Как правило, рассеянный свет первых двух типов сильно поляризован.

Помехи, вызванные рассеянным светом, будут наименьщими при освещении под прямым углом. Для освобождения от рассеянного света чаще всего используют отсекающие фильтры с резкой коротковолновой границей, разделяющей возбуждающий свет и свет флуоресценции.

Поскольку рассеянный свет поляризован, то для понижения его интенсивности помещают между флуоресцирующим раствором и анализирующим монохроматором поляризатор, -ориентированный так, что он пропускает лишь горизонтально поляризованный свет.

При этом интенсивность рассеянного света снижается значительно сильнее, чем свет флуоресценции. [c.73]

    Выше отмечалось, что осмотическое давление является характеристикой изменения химического потенциала раствора и обусловлено активностью растворенного вещества 0°. Можно показать, что мутность системы увеличивается при увеличении активности растворенных частиц.

Иными словами, с повышением сА возрастает доля рассеянного света. Интенсивность рассеянного света /в, наблюдаемого под углбм 0 к падающему монохроматическому лучу, называется оптической анизотропией растворенных частиц полимера и изменяется при изменении угла наблюдения.

Оптическая анизотропия этих частиц состоит в том, что величина интенсивности рассеяния неодинакова вдоль различных осей молекулярного клубка.

Зависимость интенсивности рассеянного света от угла наблюдения рассеянного луча называется соотношением (числом) Рэлея, или приведенной интенсивностью  [c.51]

    Выше отмечалось, что интенсивность света, рассеянного анизометрической частицей, сильно зависит от ее ориентации. Эффект ориентации наиболее отчетливо выражен в случае стержнеббразных частиц и менее заметен для частиц пластинчатой формы.

Например, если стержнеобразная частица ориентирована перпендикулярно плоскости, образуемой падающим лучом и линией наблюдения, то рассеяние будет более интенсивным, чем в отсутствие ее ориентации (т. е. при хаотическом ее вращении).

Если же такая частица ориентирована вдоль направления наблюдения, то интенсивность рассеяния света будет намного слабее, чем в отсутствие ее ориентации [см. (2.8) и (2.9) ]. При ориентации частиц возникает в какой-то мере упорядоченная структура, напоминающая кристаллическую.

При этом даже если каждая частица, показатель пре ломления которой отличается от показателя преломления среды, в отдельности и не обладает собственной оптической анизотропией, система в целом становится анизотропной и проявляет двойное лучепреломление. Если же, кроме того, вещество частиц само обладает анизотропией, то вызванный этим эффект накладывается на предыдущий. [c.30]

    Изменение дисперсности (размеров частиц) в результате коагуляции можно обнаружить но изменению оптических свойств системы, в частности по изменению интенсивности светорассеяния (опалесценции). С увеличением размеров частиц увеличивается интенсивность рассеянного света когда размеры частиц становят-120 [c.120]

    Дальнейшее развитие метода привело к возможности количественного определения компонентов мутных коллоидных растворов и суспензий. Если при этом измеряют ослабление интенсивности света, прошедшего через коллоидный раствор, т. е.

мутность раствора, метод называют турбидиметрией. Можно измерять и интенсивность рассеянного света. Для этой цели используют прибор, действие которого основано на эффекте Тиндаля — так называемый тиндалиметр. Этот метод называют нефелометрией.

[c.361]

    Объяснение. Эффект искрящихся слоев, известный в литературе под названием Шлирен-эффекта, обусловлен тем, что большинство коллоидных частиц имеет так называемую анизодиаметрическую форму, т. е. форму чешуек, палочек, нитей и т. д.

Поэтому интенсивность рассеянного света зависит в данном случае от угла, образуемого падающим пучком лучей и длинной осью частицы золя. По этой причине и возникают искрящиеся слон при движении коллоидного раствора. [c.

168]

Источник: https://www.chem21.info/info/135990/

Ссылка на основную публикацию