CHUONG 4 TINH CHAT QUANG HOC CUA CAC HE THONG KEO

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

CHƯƠNG 4 TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA CÁC HỆ THỐNG KEO

Comments

Presentation Transcript

slide 1:

CHƯƠNG 4:TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA CÁC HỆ QUANG HỌC CỦA CÁC HỆ THỐNG KEO 1

slide 2:

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA CÁC TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA CÁC HỆ THỐNG KEO HỆ THỐNG KEO • I. SỰ PHÂN TÁN ÁNH SÁNG • II. SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG • III. CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC ĐỂ NGHIÊN CỨU HỆ KEO 2

slide 3:

I. SÖÏ PHAÂN TAÙN AÙNH SAÙNG Hieäu öùng Tyndahl: Naêm 1869 Tyndahl quan saùt thaáy moät daõy aùnh saùng hình noùn môø ñuïc xuaát hieän treân neàn toái taïi vuøng dung dòch keo khi coù chuøm aùnh saùng maïnh chieáu qua. 3

slide 4:

4

slide 5:

5

slide 6:

- Hieäu öùng Tyndahl ñöôïc giaûi thích baèng söï phaân taùn aùnh saùng. Goïi a laø kích thöôùc haït phaân taùn vaøλ laø böôùc soùng cuûa tia saùng thì: a λ: aùnh saùng seõ phaûn xaï treân beà maët haït döôùi nhöõng goùc xaùc ñònh. Huyền phù a λ: Söï nhieãu xaï. Do có sự nhiễu xạ ánh sáng bởi các hạt làm 6 a λ: Söï nhieãu xaï. Do có sự nhiễu xạ ánh sáng bởi các hạt làm cho mỗi hạt trở thành 1 điểm phát sáng về mọi hướng. Đối với hệ keo có kích thước hạt nhỏ hơn rất nhiều bước sóng ánh sáng thì cường độ ánh sáng phân tán theo phương tới là lớn nhất và theo phương vuông góc là nhỏ nhất

slide 7:

7 Hiện tượng phản xạ ánh sáng a λ Hiện tượng phân tán ánh sáng a≤ λ

slide 8:

Đặc điểm của ánh sáng phân tán bởi hệ keo là nó bị phân cực. Theo phương tới ánh sáng hầu như không bị phân cực. Trong khi đó theo phương vuông góc với phương tới thì ánh sáng hầu như bị phân cực hoàn toàn Năm 1871 Rayleigh đã thiết lập phương trình về sự phân tán ánh sáng cho các hệ phân tán gồm các hạt hình cầu không dẫn điện và có hệ số nồng độ loãng: 8

slide 9:

- Laø dung dòch trong ñoù haït chaát tan coù kích thöôùc lôùn hôn phaân töû nhöng vaãn raát nhoû neân khoâng theå loïc ñöôïc Trong ñoù: 2 2 2 3 1 2 2 2 4 1 2 24 2 pt o n n V I I n n ν π λ   −   +   9 Trong ñoù: n 1 n 2 : chieát suaát cuûa töôùng vaø moâi tröôøng phaân taùn ν: noàng ñoä haït cuûa heä. V: theå tích moãi haït λ: böôùc soùng cuûa aùnh saùng tôùi I o : cöôøng ñoä aùnh saùng tôùi.

slide 10:

Nhöõng nhaän xeùt veà phöông trình Rayleigh: + Söï phaân taùn aùnh saùng tuøy thuoäc vaøo chieát suaát: I pt caøng lôùn khi söï cheânh leäch chieát suaát giöõa töôùng vaø moâi tröôøng phaân taùn caøng lôùn. I pt 0 khi n 1 n 2 xấp xỉ bằng nhau + Khi haït coù kích thöôùc nhaát ñònh I pt tæ leä thuaän vôùi noàng ñoä haït. 10 + I pt tæ leä thuaän vôùi bình phöông theå tích haït khi noàng ñoä troïng löôïng khoâng ñoåi ñoä phaân taùn cuûa heä caøng cao thì cöôøng ñoä aùnh saùng phaân taùn caøng yeáu. + Cöôøng ñoä aùnh saùng phaân taùn phuï thuoäc raát nhieàu vaøo böôùc soùng aùnh saùng. Ánh sáng có bước sóng nhỏ như các ánh sáng xanh bị phân tán mạnh hơn nhiều ánh sáng có bước sóng lớn như ánh sáng vàng da cam đỏ.

slide 11:

• Nếu cho một chùm ánh sang trắng đi qua hệ keo có chứa hạt không dẫn điện nhìn ngang ta sẽ thấy hệ mau xanh và nhìn thẳng hệ có màu đỏ. Lý do là khi ánh sáng trắng đi qua hệ những sóng ngắn xanh đã bị phân tán hầu hết chỉ còn lại những sóng dàiđỏ là xuyên thấu qua hệ. • Ví dụ: màu xanh của bầu trời ban ngay là kết quả của sự phân tán ánh sáng của những giọt chất lỏng vô cung nhỏ và sự thăng giáng nồng độ của khi quyển. • Sự phụ thuộc của cường độ anh sáng phân tán đối với bước • Sự phụ thuộc của cường độ anh sáng phân tán đối với bước song của ánh sáng tới được sử dụng rất nhiều trong thực tế. • Màu đỏ được chọn làm tin hiệu vì nó được phát hiện rất dễ dàng ngay cả trong mây mù ở những khoảng cách xa vì không bị phân tán ánh sáng λ lớn còn màu xanh thường được dùng để ngụy trang λ nhỏ. 11

slide 12:

12 Lycurgus cup Chiếc cốc tự đổi mầu

slide 13:

13

slide 14:

Tán xạ Mie: 14

slide 15:

2 2 2 3 1 2 24 pt o n n V I I ν π   −   15 1 2 2 2 4 1 2 24 2 pt o I I n n π λ   +  

slide 16:

II. SÖÏ HAÁP THUÏ AÙNH SAÙNG Söï haáp thuï aùnh saùng ñôn saéc cuûa caùc heä keo tuaân theo ñònh luaät Beer – Lambert: Trong ñoù: I: cöôøng ñoä tia loù • II 0 e -KlC 16 I: cöôøng ñoä tia loù I o : cöôøng ñoä tia tôùi l: beà daøy lôùp dung dòch maø aùnh saùng ñi qua. C: noàng ñoä mol của dung dịch k: hệ số hấp thụ k KC K: Hệ số hấp thụ mol

slide 17:

Phöông trình treân coøn ñöôïc vieát döôùi daïng: D: ñoä haáp thu hay maät ñoä quang cuûa dung dòch. I /I: ñoä truyeàn suaát töông ñoái độ trong suốt tương đối ln . . o I D K C l I 17 I o /I: ñoä truyeàn suaát töông ñoái độ trong suốt tương đối Phöông trình Beer-Lambert ñöôïc duøng cho dung dòch ñoàng theå nhöng cuõng aùp duïng cho dung dòch keo khi beà daøy lôùp dung dòch khoâng quaù lôùn vaø noàng ñoä khoâng quaù cao • I I 0 e -K+ K’lC

slide 18:

18

slide 19:

Các hạt mang điện: 19

slide 20:

III. DUÏNG CUÏ QUANG HOÏC DUØNG NGHIEÂN CÖÙU HEÄ KEO • 1. Kính sieâu vi 1903 Didentop và Xichmondi • Giuùp tính ñöôïc noàng ñoä vaø kích thöôùc haït • Vd: heä keo coù noàng ñoä khoái löôïng laø C g/cm 3 trong theå tích V cuûa heä nhôø kính sieâu hieån vi ngöôøi ta ñeám ñöôïc 20 tích V cuûa heä nhôø kính sieâu hieån vi ngöôøi ta ñeám ñöôïc coù n haït nhö vaäy khoái löôïng 1 haït laø: . C V m n

slide 21:

Neáu haït hình caàu coù tyû troïng laø γ thì: Do ñoù baùn kính haït keo seõ laø: 3 4 3 m r π γ 3 C V 21 3 3 4 C V r n π γ

slide 22:

22

slide 23:

• Ví dụ: Bằng phương pháp siêu vi người ta đếm được trong thể tích V 133.10 -11 m 3 một sol khí chứa 50 tiểu phân dầu. Tính bán kính trung bình của hạt dầu nếu nó có hình cầu. Biết khối lượng riêng của dầu γ 09.10 3 kg/m 3 nồng độ của pha phân tán C25. 10 -7 kg/m 3 3 3 4 C V r n π γ • Đs: 26.10 -6 m 23 4 n π γ

slide 24:

2.Phương pháp kính hiển viđiện tử quét SEM. 1965 Quan sát chụp ảnh bằng hiển vi điện tử quét SEM để đánh giá cấu trúc bề mặt của đối tượng nghiên cứu nhờ độ phóng đại đến hàng chục vạn lần. Phương pháp hiển vi điện tử quét có ưu điểm cho phép quan sát trực tiếp cấu trúc bề mặt của màng. Ảnh thu được từ phương pháp này kết hợp với kết quả của các phương pháp khác có thể cho ta đánh giá về cấu trúc lỗ xốp đặc trưng của màng 24 pháp khác có thể cho ta đánh giá về cấu trúc lỗ xốp đặc trưng của màng anốt hóa kích thước lỗ phân bố độ xốp... Cơ sở của phương pháp SEM: Trong kính hiển vi điện tử quét mẫu bị bắn phá bởi chùm tia điện tử có độ hội tụ cao. Sau khi tương tác với bề mặt tia điện tử thứ cấp sẽ đi theo hướng khác các điện tử thứ cấp này sẽ được thu nhận và chuyển đổi thành hình ảnh ảnh SEM.

slide 25:

6 1 2 4 7 Hình 2.9. Sơ đồ nguyên lý kính hiển vi điện tử quét 1 - Nguồn điện tử 2 - Thấu kính điện tử 3 - Mẫu nghiên cứu 4 - Detector điện tử thứ cấp 5 - Detector điện tử xuyên qua 6 - Khuếch đại tín hiệu detector 7 - Màn hình quang 25 1 2 3 5 2

slide 26:

Kính hiển vi điện tử quét 26

slide 27:

3. Phương pháp đo độ đục 27

slide 28:

• Điều chế một dung dịch keo chuẩn nồng độ C1 chứa trong cuvet A có bề dày cột dung dịch là h1. Cho dung dịch keo cùng loại và cùng kích thước hạt với keo chuẩn nồng độ chưa biết C2 vào cuvet B có bề dày cột dung dịch là h. Chiếu vào 2 cuvet trên bằng một nguồn sáng đặt theo phương vuông góc thành cuvet và điều chỉnh bề dày cột dung dịch trong cuvét B đến h2 sao cho nhận được 2 tia ló có cường độ bằng nhau. 28 Sơ đồ vị trí nguồn sáng tới 1 trong Nephelome và vị trí quan sát 2

slide 29:

Sơ đồ đục kế 29

authorStream Live Help