Нефелометрия, турбидиметрия и ультрамикроскопия коллоидных систем

На явлении рассеяния света основаны методы исследования коллоидных частиц – ультрамикроскопия, нефелометрия и турбидиметрия.

Коллоидные частицы нельзя увидеть в обычный световой микроскоп, так как их размеры меньше длины полуволн видимого света. Для исследования коллоидных систем существует метод ультрамикроскопии. В 1903 г. Рихард Зигмонди и Генри Зидентопф предложили новый прибор – ультрамикроскоп, основанный на наблюдении светорассеяния в обычном микроскопе. При освещении коллоидного раствора сбоку ярким и тонким лучом рассеянный отдельными коллоидными частицами свет виден в микроскопе как светящиеся точки на темном фоне. Для ультрамикроскопических наблюдений необходимо соблюдение некоторых условий:

– золь должен быть достаточно разбавленным, чтобы расстояние между частицами было больше разрешающей способности микроскопа;

– частицы не должны быть слишком малы или велики;

– коэффициент преломления ДФ должен отличаться от коэффициента преломления ДС.

Очевидно, что прямыми наблюдениями нельзя определить размеры и форму коллоидных частиц (поскольку наблюдаем не сами частицы, а их отблески). Но можно установить эти параметры косвенно. Выделяют определенный оптический объем V₀  в котором подсчитывают число частиц n. Зная массовую концентрацию частиц С и число их в единице объема ν, находят объем одной частицы V = С/νρ = CV₀/nρ, где ρ – плотность ДФ.

Применение ультрамикроскопа позволяет наблюдать частицы размерами до 3 нм (в обычный световой микроскоп не менее 200 нм).