Оптические свойства коллоидных систем

Наиболее характерным оптическим свойством коллоидных раст­воров является опалесценция. Выражается она в некоторой мутноватости и в изменении окраски золя в проходящем и отраженном свете. В основе этих процессов лежит рассеяние света коллоидными частицами. В истинных растворах молекулы и ионы не препятствуют прохождению лу­чей света (растворы оптически пусты).

В коллоидных растворах размер частиц соизмерим с длиной волн видимого света. Поэтому лучи, проходя через золи, не могут обойти такие части­цы. Они беспорядочно отражаются и преломляются на границе раздела частиц со средой, обусловливая мутность коллоидных растворов и грубо дисперсных систем. При этом отраженный свет – голубоватый. Объясня­ется это тем, что лучи с меньшей длиной волн (голубые и синие) рассеиваются больше, чем длинноволновые красные лучи. Так, голубоватый оттенок имеет разбавленное молоко, морская волна, табачный дым.

Рис. 1.7. Рассеивание синих лучей

Если луч света пропустить через коллоидный раствор в темноте, то возникнет светящейся след светового потока в виде конуса. Такой же след возникает при прохождении луча прожектора в ночном небе, при свете фap в туманную погоду и т.д. Впервые явление рассеяния света коллоидными растворами наблюдал М.Фарадей. Позднее Д.Тиндаль исследовал это явление более подробно. Поэтому этот эффект носит название эффект Фарадея-Тиндаля (рис. 10).

Рис. 1.8. Эффект Фарадея-Тиндаля

Сосуд, ближайший к свету, содержит концентрированный раствор сахара. Второй сосуд содержит коллоидный раствор. Световой поток в виде конуса виден во втором сосуде, через первый сосуд свет проходит нерассеянным.

В истинных растворах это явление не наблюдается. Этим эффектом пользуются для того, чтобы решить во­прос с том, относится ли система к коллоидным растворам.