Коллоидная химия: Лабораторный практикум, страница 25

– dI = t×I×dx                            (7.8)

Разделяя переменные и интегрируя уравнение (7.8) в пределах от I₀ до I_T и от х = 0 до х = L :                 

получим:                                   (7.9)

где I_T - интенсивность света, прошедшего через дисперсную систему толщиной L.

Оптическая плотность раствора по определению равна

                                                       (7.10)

Из уравнений (7.9) и (7.10) следует                   t = 2,303D/L                                    (7.11)

Воспользовавшись уравнением (7.6), которое следует из уравнения Рэлея (7.2) [см. также уравнения (7.3) и (7.4)] и уравнением (7.11) можно вычислить объём частицы

                                                     (7.12)

Уравнение Рэлея справедливо для разбавленных растворов, поскольку оно не учитывает взаимодействия электрических полей частиц и вторичного рассеяния света. Поэтому следует определять величину t для ряда растворов с разной степенью разбавления и экстраполировать величину (t/f) до f = 0. Таким образом, в качестве рабочего уравнения следует принять вместо (7.12)

                                          (7.12а)

Приборы и методы измерений

Измерения оптической плотности растворов олеата натрия проводят на фотоэлектроколориметре КФК-2 со светофильтром № 4 с длиной волны в вакууме l_вак = 440 нм.

Последовательность выполнения работы

1. Включить КФК-2 в сеть. Прогреть прибор в течение 10-15 минут.

2. Приготовить растворы олеата натрия путем разбавления 1%-ого раствора. Разбавления проводят следующим образом. К 20 мл исходного 1%-ого раствора олеата натрия добавляют 20 мл дистиллированной воды; к 20 мл полученного раствора с содержанием 0,5% добавляют 20 мл дистиллированной воды; к 20 мл вновь полученного раствора с содержанием 0,25% добавляют 20 мл дистиллированной воды, при этом получают раствор с содержанием 0,125% олеата натрия.

3. Поставить светофильтр № 4. В кюветодержатель поставить две заполненные кюветы: кювету с дистиллированной водой и кювету с очередным раствором (начиная с меньшей концентрации). Закрыть крышку прибора и с помощью ручки прибора передвинуть кюветодержатель так, чтобы кювета с дистиллированной водой находилась против фильтра.

4. Поворачивая рукоятку грубой установки вправо (по часовой стрелке) установить стрелку на отметку 100% пропускания (верхняя шкала прибора)

5. С помощью ручки прибора передвинуть кюветодержатель так, чтобы кювета с раствором находилась против фильтра. Определить оптическую плотность D по нижней шкале прибора.

6. Процентные содержания олеата натрия, измеренные оптические плотности и длину использованной кюветы записать в журнал.

Обработка и оформление результатов

1. Вычислить весовую концентрацию "с" и объемную долю олеата натрия f для каждого разведения по известному процентному содержанию вещества в растворе и плотности r = 0,79 г/см³. Например, разведение 0,5%-ого раствора составляет с = 0,5×10^–2 г/см³ и f = с/r.

2. Вычислить t = 2,303D/L, где L – длина кюветы.

3. Вычислить t/f и заполнить таблицу.