В коллоидных растворах она проявляется в виде матового свечения среды, чаще всего голубоватых оттенков, которое можно наблюдать при боковом освещении золя на темном фоне.

С опалесценцией связано специфичное для коллоидных систем явление – конус Тиндаля (эффект Тиндаля). При пропускании узкого пучка света через золь и наблюдении в перпендикулярном лучу направлении в растворе видна светящаяся полоса, узкая со стороны входа света и более широкая на выходе, т.е. имеющая форму расходящегося конуса. Если свет пропускать в виде сходящегося пучка, то светящаяся дорожка будет иметь форму сходящегося конуса (рис. 57).

Если на пути луча света поставить сосуд с истинным раствором, то световая дорожка в нем будет почти незаметна (рис. 57).

Рис. 57. Эффект Тиндаля: 1 – стакан с раствором NаС1; 2 – стакан с золем; 3 – оптическая линза; 4 – настольная лампа со светонепроницаемым футляром

Теория рассеяния света коллоидно-дисперсными системами была разработана Рэлеем в 1871 г., который вывел уравнение для расчета интенсивности рассеянного света:

I = I₀K

где I₀ – интенсивность падающего света;

I – интенсивность света, рассеянного золем;

n – число частиц в единице объема золя;

v – объем одной частицы золя;

λ – длина волны падающего света;

K – константа, зависящая от показателей преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Из уравнения Рэлея следует, что рассеяние света (I) пропорционально концентрации частиц, квадрату их объема и обратно пропорционально четвертой степени длины волны падающего света. Таким образом, рассеяние коротких волн происходит более интенсивно. В связи с этим бесцветные золи в проходящем свете кажутся красноватыми, а в рассеянном, т.е. при наблюдении сбоку – голубыми.

На интенсивном рассеянии лучей коротковолновой части спектра основано применение ламп синего света в целях светомаскировки и ламп красного света для сигналов опасности. Синие лучи при прохождении через слой воздуха, содержащий частицы пыли, дыма или тумана полностью рассеиваются. Красные же лучи рассеиваются в значительно меньшей степени и красный сигнал виден на большее расстояние.

Уравнение Рэлея применимо для частиц размером от 5 до 100 нм, т.е. лишь для типичных золей. С его помощью можно рассчитать концентрацию коллоидных частичек в системе.

Дата добавления: 2015-08-02