Методы микроскопии в исследованиях рассеивающих сред

Турбидиметрические и нефелометрические методы используются не только для исследования и контроля системно и для пересчета отдельных частиц применением микроскопии. Разрешение светового микроскопы света недостаточно для распознания мелких рассеивающих частиц размерами менее сотен нм. Коллоидные частицы не наблюдаются с помощью обычного оптического микроскопа.

Рассеянный свет можно наблюдать сбоку на темном фоне. Видимый сбоку луч получил название конуса Тиндаля.

N – число частиц в поле зрения. V вид – видимый объем. V – полный объем кюветы, где растворено m [кг] взвеси. В поле зрения попадает m ’= m ∙ V вид/ V [кг] взвеси. Это в объемном выражении Vвзв= m ’ /ρ= (m ∙ Vвид)/(V ∙ ρ), где ρ - плотность вещества дисперсной фазы [кг/м3]. Итак, N –частиц в поле зрения имеют суммарный объем Vвзв. Тогдасредний объем одной частицы составляет

Рис.19.1. Схема щелевого ультрамикроскопа. 1 - микроскоп; 2 - камера с золем; 3 и 5- линзы; 4 – щель.

Излучение дуговой лампы фокусируется линзами (3 и 5) на рассеивающей системе. Рассеивающие частицы небольших размеров создают свечение в конусе Тиндаля, которое наблюдается посредством оптического микроскопа (1).

Метод ультрамикроскопии дает возможность определить средние размеры частиц. Для этого пересчитывают число частиц N в данном объеме V_вид. Средний объем частиц V_ч определяется отношением суммарного объема фазы взвеси V_взв к числу частиц взвеси N по формуле (19.1).

(19.1)

Пояснения. Если N – число частиц в поле зрения, V_вид – видимый объем, V – полный объем кюветы, где растворено m [кг] взвеси, то в поле зрения попадает m ’= m ∙ V _вид/ V [кг] взвеси. Это в объемном выражении

V_взв= m ’ /ρ= (m ∙ V_вид)/(V ∙ ρ), (19.1)

где ρ - плотность вещества дисперсной фазы [кг/м³].

где m – масса растворенного вещества, V_вид - видимый объем, V – полный объем кюветы.

Задачи к теме 3

Задача 9 ( п.11 ). Доказать аддитивность оптических плотностей сред.

Задача 10 ( п.11 ). Вычислить величину затухания оптического сигнала в дБ по мощности и по амплитуде, а также оптическую плотность среды, если при исследованиях методом концентрационной колориметрии в среду вводится оптическая мощность 3 Вт, а на выходе наблюдается её ослабление до 30 мВт.

Задача 11. Вывести формулу (12.1).

Задача 12. Вывести формулу (13.1)

Задача 13. Вывести формулу (14.3).

Задача 14 ( п.14 ). Оптическая плотность смеси двух веществ на длинах волн λ₁ и λ₂ соответственно составляет значения D_λ1 и D_λ2. Найти концентрации каждого из двух веществ(c₁ и c₂), если известны показатели молярного поглощения каждого из веществ ε₁ и ε₂ , для обоих длин волн.

Задача 15 ( п.14 ). Составить исходную систему уравнений для оксигемометрических исследований, рассматривая спектральные значения оптической плотности раствора. Принять следующие спектральные значения параметров:

λ₁: для обоих компонент значения удельных показателей поглощения одинаковы: ε’_λ1≡ ε₁,

λ₂: для гемоглобина: ε’^Г_λ2≡ε^(Г), для оксигемоглобина: ε’º_λ2≡ε^(О).

Решить эту систему относительно концентраций гемоглобина С^(Г) и оксигемоглобина С^(О).

Задача 16 ( п.17 ). Определить концентрацию рассеивающих диэлектрических частиц размером 200 нм, если величина рассеянного на расстоянии 1 км потока составляет 1% от поступающего потока.

Задача 17 ( п.19 ). Определить средний размер рассеивающих частиц, если при растворении вещества массой М и плотности ρ в объеме V₁, количество обнаруженных в этом объеме частиц Z.

Решение. Объем дисперсной фазы V_взв= m /ρ, средний объем одной частицы V_ч= V_взв/ N = m / (ρ N).
Тема 3 Спектральные методы научных исследований

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 67; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!