1. Formula Rayleigh nu este aplicabilă solurilor metalice, deoarece, în afară de împrăștiere, absorbția (absorbția) de lumină joacă un rol decisiv. În plus, în solurile metalice pot apărea și alte procese fizico-chimice: gradul de polarizare a modificărilor luminii împrăștiate; undele de lumină într-o particulă induc forța electromotoare; există un curent electric alternativ; atunci există o tranziție a energiei electrice în energie termică etc. Aceasta face ca ecuația Rayleigh să nu fie aplicabilă pentru împrăștierea luminii de soluri metalice.
2. Ecuația (I) este aplicabilă pentru soluri cu un anumit grad de dispersie, și anume cu dimensiuni de particule de la 5 la 100 nm. Dacă mărimea particulelor este mai mare de 100 nm, atunci ecuația (4) este inadecvată și este necesar să se ia o altă relație. De exemplu, pentru particule care variază între 100 și 150 nm, raportul este luat. și pentru particule cu dimensiunea de 150-250 nm - raportul. Dacă luăm particule și mai mari, atunci intensitatea dispersării luminii încetează complet să depindă de lungimea de undă. Formula Rayleigh va înceta să fie aplicabilă. Acest lucru este de înțeles, deoarece natura împrăștierii va deveni diferită, datorită nu difracției, ci unei reflectări simple a luminii.
3. și nu ar trebui să fie foarte diferite unul de celălalt.
4. Legea Rayleigh este potrivită doar pentru particulele sferice.
Cu fenomenul de opalescență, fenomenul de fluorescență este foarte asemănător în aspect. Fluorescența este caracteristică nu numai a coloidalelor, ci și a soluțiilor adevărate ale unor coloranți, de exemplu, fluoresceina, eozina și altele. Aceasta constă în faptul că soluția, atunci când este observată în lumina reflectată, are o colorare diferită decât în lumina transmisă. Pentru aceste soluții, efectul Faraday-Tyndall este, de asemenea, caracteristic. Cu toate acestea, acestea sunt fenomene complet diferite.
Opalescența apare din împrăștierea luminii, în timp ce lungimea de undă a luminii împrăștiate este aceeași cu cea a luminii incidente.
Fluorescența este un fenomen intramolecular. Aceasta constă în aceea că moleculele materiei absoarbe selectiv (selectiv) o parte a fasciculului de lumină incidentă și apoi o emit (disipată), dar cu o lungime de undă diferită, de obicei mai mare.
Orice fel de lumină excită opalescența și fluorescența - doar lumină cu o anumită lungime de undă (de obicei mai scurtă).
Fluorescența poate fi diferențiată de opalescență într-unul din următoarele moduri:
1. Prin iluminarea soluțiilor cu lumină monocromatică. Apoi va apărea opalescența pentru orice undă a spectrului cu împrăștierea aceluiași val. Fluorescența va fi fie absentă (dacă lungimea de undă nu corespunde selectivității substanței), fie obiectul va fluoresce printr-o altă undă (de obicei cea mai lungă).
2. Prin trecerea luminii incidente prin filtrele de lumină. Din nou, opalescența va apărea în orice filtru de lumină. Fluorescența cu filtrul potrivit este complet absentă.
3. Lumina opalescenței este complet sau în mare măsură polarizată, iar lumina fluorescentă nu este polarizată.
Metodele bazate pe fenomenul de dispersie a luminii includ nephelometria și ultramicroscopia. Cu ajutorul nefelometriei este posibil să se determine concentrația sistemelor coloidale și dimensiunea medie a particulelor coloidale. Instrumentele utilizate în acest scop sunt numite nephelometre. Efectul nefelometriei se bazează pe compararea intensității luminii împrăștiate de solul investigat cu intensitatea luminii împrăștiate de solul standard.
Pentru a determina dimensiunea particulelor (sau gradul de dispersie), ecuațiile sunt utilizate:
Pentru a face acest lucru, trebuie să existe o soluție standard cu particule monodispersive cu o rază cunoscută. Acest lucru se datorează anumitor dificultăți, care limitează această metodă.
Pentru a determina concentrația solului prin metoda nefelometrică, se utilizează următoarele ecuații:
Astfel, pentru a determina concentrația necunoscută a solului, este necesară numai o concentrație cunoscută a unei soluții standard a aceleiași substanțe. Acest lucru este ușor de făcut.
Nefelmetrele sunt împărțite în două tipuri: vizuale și fotoelectrice.
Cel mai simplu nephelometru vizual este prezentat în figura 1.
Fig. 1. Principiul măsurării intensității dispersiei luminii a substanțelor cu un nephelometru
Contorul de turbiditate are două recipiente cilindrice identice. Una este plină cu sistemul coloidal investigat. Celălalt este standard. Navele sunt iluminate din lateral de o rază puternică de raze paralele. Lumina împrăștiată de sol intră în partea optică a dispozitivului, care se află deasupra veziculelor. Dacă concentrația solurilor este diferită și mărimea particulei este aceeași, atunci intensitatea dispersiei luminii va fi diferită.
În ocular, veți vedea două semicercuri luminate diferit. Iluminarea semicercurilor va fi aceeași dacă razele incidente sunt împrăștiate de același număr de particule.
Apoi, pentru un sol cu o concentrație mai mică, înălțimea coloanei iluminate trebuie să fie mai mare decât pentru un sol cu o concentrație mai mare. Înălțimea stâlpilor este reglabilă. Când. atunci; .
Aceasta este cunoașterea concentrației. sol standard, puteți găsi concentrația solului necunoscut.
În prezent, este utilizat pe scară largă un nephelometru (NFM), care utilizează un difuzor solid standard sub forma unui sticlă turbidă tratată special în locul solului standard.
În nephelometria fotovoltaică se utilizează următoarele formule:
unde și sunt valorile fotocurentului care sunt excitate de lumina împrăștiată într-o fotocelula din sistemele de test și de coloid standard și sunt înregistrate de galvanometre foarte sensibile.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: