第二章胶体的性质1总结.pptVIP

1.Tyndall 效应与光散射 2.光散射的本质 不同大小粒子的银溶胶的颜色 7. 显微镜及其对粒子大小和形状的测定 普通显微镜分辨率不高，只能分辨出半径在200 nm以上的粒子，所以看不到胶体粒子。 普通显微镜分辨率A： 使用500nm的入射光 (1) 显微镜 　超显微镜分辨率高，可以研究半径为5~150 nm的粒子。但是， 超显微镜观察的不是胶粒本身，而是观察胶粒发出的散射光。是目前研究憎液溶胶非常有用的手段之一。 (2)超显微镜 超显微镜的类型 （1） 狭缝式 照射光从碳弧光源射击，经可调狭缝后，由透镜会聚，从侧面射到盛胶体溶液的样品池中。 超显微镜的目镜看到的是胶粒的散射光。如果溶液中没有胶粒，视野将是一片黑暗。 超显微镜的类型 2. 心形聚光器 这种超显微镜有一个心形腔，上部视野涂黑，强烈的照射光通入心形腔后不能直接射入目镜，而是在腔壁上几经反射，改变方向，最后从侧面会聚在试样上。 目镜在黑暗的背景上看到的是胶粒发出的的散射光。 从超显微镜可以获得哪些有用信息？ （1） 可以测定球状胶粒的平均半径。 （2） 间接推测胶粒的形状和不对称性。 例如，球状粒子不闪光， 不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。 （3） 判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同，散射光的强度也不同。 （4） 观察胶粒的布朗运动 、电泳、沉降和凝聚等现象。 * * * * * * * * * 新型应用：利用渗透压发电 利用渗透压作用在河水入海口处建造高塔发电的设想更是引入注目 。 由于海水渗透压可达25atm，只要有适宜的半透膜，河水便会通过半透膜不断进入塔内与海水混合，只要水塔高度小于250米，水会从塔顶顺管路流下形成世界最高的瀑布，并冲击发电机发电，还将海水不断泵入塔中维持渗透压值。 物质的颜色与光的关系 完全吸收 完全透过 吸收黄色光 光谱示意 表观现象示意 复合光 §2.2 胶体的光学性质 第二节 胶体的光学性质 Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与分子溶液的最简便的方法。 当一束光透过溶胶时，在与光束 侧面（即与光束垂直的方向）可以看到溶胶中有明亮的光线轨迹，这种现象称为Tyndall效应或Tyndall现象。其他分散体系也会产生一点散射光，但远不如溶胶显著。 　 光是一种电磁波，照射溶胶时，分子中的电子分布发生位移而产生偶极子，这种偶极子像小天线一样向各个方向发射与入射光频率相同的光，这就是散射光。 分子溶液十分均匀，这种散射光因相互干涉而完全抵消，看不到散射光。 溶胶是多相不均匀体系，在胶粒和介质分子上产生的散射光不能完全抵消，因而能观察到散射现象。 I入 可见光 400-700nm I散 I反 I透 l 可见光 400-700nm d1/2l 反射 d1/2l 散射 当光束通过分散体系时，一部分自由地通过，一部分被吸收、反射或散射。可见光的波长约在400~700 nm之间。 （1）当光束通过粗分散体系，由于粒子大于入射光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊。 （2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可见光波长，主要发生散射，可以看见乳白色的光柱。 （3）当光束通过分子溶液，由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完全抵消，看不见散射光。 3.典经光散射理论（静态光散射） 1871年，Rayleigh研究了大量的光散射现象，导出了散射光总能量的计算公式，称为Rayleigh公式： 前提条件： 介质中的粒子： (1)球形； (2)非导体； (3)比入射光波长要小，D/l1/20 (4)粒子间无相互作用 当散射光与入射光的频率相同时，光散射为弹性光散射。静态光射研究体系的平衡性质。 （1）Rayleigh公式 散射光的角分布 （对小粒子体系） 3. 静态光散射 式中：c为浓度（g/mL)，A2为第二个维里系数 I0 入射光强度，N为Avogadro常数 I90 为散射角90o距离散射中心rcm处每毫升溶液所产生的光强 为入射光波长， n0为溶剂的折光系数， 为折光系数随浓度的变化率（示差折射率仪测定） 瑞利比： 示差折射率仪测定 静态光散射仪测定 4. 动态光散射及其测量 在实际体系中小粒子不停地做布朗运动，散射光频率与入射光的频率比较，发生频移。粒子运动速度也不完相同，有定