Седиментационное диффузионное равновесие.

При условии постоянства Р и Т, т.е. при P=const, T=const.

Для системы, находящейся в состоянии равновесия справедливо: .

Если система находится в поле действия постоянной силы, то , где Е – поле силы тяжести.

- поле потенциальной силы.

Согласно уравнению Гиббса-Дюгема

Пусть существует какой-то нулевой уровень, когда h₂=0, h₁=h.

С₁С, С₂=С₀

- гипсометрический закон, барометрическая формула.

Осмос.

Осмосом называется движение растворителя (дисперсионной среды) к коллоидному раствору через полупроницаемую мембрану. Движущей силой осмотического процесса является неравенство химического потенциала по обе стороны от перегородки.

Кр = р-ль + ДФ, т.к. V₁ = V₂ = >

Чистка воды обратным осмосом:

Осмотическое давление рассчитывается по уравнению Вант-Гоффа: ,С – концентрация, здесь [C] = [моль/м³].

, n – частичная концентрация

, Сm – массовая концентрация, m₀ – масса одной частицы, [n] = [м^-3].

Консервирс:

60 г/моль

30 г/моль ~ 0,5 моль/л

,

Вирус: , толщина ~ 10 мкм.

1. Сm₁≠Cm₂, r₁ = r₂. Если растворы разной концентрации.

2. Cm₁ = Cm₂, но r₁≠r₂. => , т.к.;, т.е. гдеr₁(ДФ) = 10^-7н и r₂(р-ль) = 10^-3 = >

В коллоидных системах осмотическое давление много ниже, чем в истинных растворах.

Эндоосмос и эктоосмос: внутрь ограниченного объема; наружу.

Оптические Свойства. Светорассеяние и Светопоглощение.

В зависимости от типа поверхности можно рассматривать следующие ситуации:

1) , плоская поверхность – зеркальное отражение

2) , искривленная поверхность – дифракция, интерференция

3) - рассеяние

Для коллоидных систем характерно релеевское светорассеяние.

Условия:

1.

2. изотропная среда

3. «белый золь»: а) частицы не окрашены; б) частицы не электропроводны; в) сферическая форма.

4. концентрация мала

5. объем системы мал.

Световой поток с напряженностью возбуждает в частицах дисперсной фазы дипольный момент(), в результате частица рассматривается как суммарный асциллирующий диполь. Рассеянный свет полностью поляризован в плоскости, перпендикулярной к направлению светового луча. При этом в плоскости поляризации существует анизотропия световых волн.

,

- число частиц в м³; V – объем одной частицы; R – расстояние до источника; - длина волны;n, n₀ – показатели преломления ДФ и ДС; I₀ – интенсивность падающего света; - угол между дипольным моментом и направлением рассеянного луча.

При светорассеянии света (световой поток) меняет направление, но не длину волны.

Не заштрихованная часть – неполяризованный свет, заштрихованная – поляризованный.

Сечение фигуры плоскостямиyOx и zOy называется индикатрисами светорассеяния (Фигуры Ми).

Закон Релея: .

Интенсивность рассеянного света пропорциональна числу частиц, их объему и обратно пропорциональна .

~

Для частиц сложной формы интенсивность рассеянного светаI_P ~

Индикатриса для частиц сложной формы

Светопоглощение.

Интенсивность проходящего света уменьшается на величину интенсивности света рассеянного во всех направлениях. Поэтому интенсивность поглощенного системой света будет зависеть от толщины слоя дисперсной системы через которую прошел свет.

- Закон Бугера-Ламберта-Бера

- мутность системы [м^-1]

Мутность – это величина, обратная расстоянию, на котором интенсивность падающего света ослабляется в е раз.

Для дисперсных систем окраска растворов – функция от размеров частицы, для молекулярных нет.

Увеличение размера частицы сдвигает максимум светопоглощения в сторону больших длин волн.

¤ Частицы ≈ 60 нм – будут поглощать ~400-500 нм, окраска будет дополнительная (красная). Если риливать быстро, частицы будут образовывать огрегаты (~100 нм). Золи будут окрашены в синий цвет.

Оптические эффекты.

1. Шлирен эффект, (искрящиеся слои).

(ГОО – главная оптическая ось)

пример: реакция «золотого дождя».

2. Дихроизм – это изменение окраски в зависимости от ориентации кристалла.

Оптические эффекты обусловлены таким свойством, как двойное лучеприломление.

- Двулучеприломление.

R – оптическая разность хода. Определяет интенсивность окраски

d – толщина кристалла

Луч, попадая на одну из граней кристалла, распадается на 2, которые выходят параллельно.

На выходе первый луч преломляется согласно законам геометрической оптики и называется обыкновенным, имеет показатель преломления n₀. Второй луч распространяется с другой скоростью, имеет показатель преломления n_e и называется необыкновенным. При вращении кристалла обыкновенный луч остается на месте, а необыкновенный вращается.

Если n_е больше, чем n₀ – кристалл оптически положительный;

Если n_е меньше, чем n₀ – кристалла оптический отрицательный.

Необыкновенный луч всегда поляризован в плоскости, перпендикулярной направлению светового пучка. Применяется при изготовлении поляроидов.

Флуоресценция		Ополисценция
	возникновение
Внутримолекулярный процесс		В результате светорассеяния
	вызывается
Узким диапазоном длин волн		Светом с любой длиной волны
	Визуальное различие
Исчезает при использовании светофильтров		Присутствие светофильтра в проходящем свете

Эффект Тиндаля – это появление светящегося конуса в проходящем свете.

Особенности:

• Светорассеяние уменьшается по мере роста длины волны падающего света;

• переход рассеяния в полихромное при увеличении размеров частиц до 25 нм;

• Равномерное рассеяние света во всем видимом.