2-Ma`ruza. Mavzu

Kolloidlarning rangiga ta`sir etuvchi omillar. Kolloid eritmalarda yorug`likni yoyilishi. Tindal` Faradey effekti. Reley qonuni.
Kolloid eritmalarda yorug`likning tarqalishi. Jismga tushayotgan yorug`likning to`lqin uzunligi jism zarralariga qaraganda ancha kichik bo`lsa, yorug`lik optika qonunlariga muvofiq, jismdan qaytadi. Lekin jism zarrachalarining kattaligi tushayotgan yorug`likning to`lqin uzunligidan ancha
kichik (masalan, uning 0,1 qismi qadar) bo`lsa, bu holda sodir bo`ladigan optik hodisalar ichida yorug`likning tarqalishi asosiy o`rin tutadi. Shuning uchun kolloid dispers va dag`al dispers sistemalar ko`zga ko`rinadigan yorug`lik nuri bilan yoritilganida, dispers faza zarrachalari tushayotgan yorug`lik nurlarini tarqatib yuboradi.
Dispers sistemadan intensiv yorug`lik nuri o`tkazib, sistemani yorug`lik nuri yo`nalishiga nisbatan biror burchak bilan qaraganimizda sistema ichida yorug` konusni ko`ramiz. Bu hodisa Tindal`-Faradey effekti deb ataladi.
Tindal` - Faradey effektini ko`rish uchun to`rt qirrali shisha idishga dispers sistema solinib qora parda oldiga qo`yiladi va proektsion chiroq (fonar) bilan yoritiladi (9.1-rasm). Bu tajribada yorug` konus hosil bo`ladi, chunki kolloid

4.5-rasm. Tendal`-Faradey effekti

zarralarga tushgan yorug`lik zarrachalar tomonidan tarqa-tiladi, natijada har qaysi zarracha xuddi yorug`lik beruvchi nuqtadek bo`lib ko`rinadi. Mayda zarrachalarning yorug`-lik tarqatish hodisasi opalestsentsiya deyiladi. CHin eritmalarda, toza suyuqliklar aralashmasida yorug`lik nihoyatda kam tarqaladi va Tindal`-Faradey effekti kuzatilmaydi. Ba`zan tashqi ko`rinishga qarab kolloid eritmani chin eritmadan farqlab bo`l-maydi va bunda Tindal`-Faradey effektidan foydalaniladi.

Tindal`-Faradey effektining intensivligi zolning disperslik darajasi ortishi bilan kuchayadi, disperslik ma`lum darajaga borganda maksimumga yetib keyin pasayadi. Dag`al dispers sistemalarda (ularning zarrachalari yorug`lik to`lqin uzunligidan katta bo`lganligi sababli) muhit zarracha chegarasida yorug`likning tartibsiz qaytishi va betartib sinishi natijasida yorug`likning tarqalish hodisasi kuzatiladi. Dag`al dispers sistemalarda to`lqin uzun-liklari turlicha bo`lgan nurlar bir xilda tarqaladi. Agar sistemaga oq nur tushsa, sistemadan tarqalgan nur ham oq bo`ladi. Lekin kolloid eritma zarrachalarining o`lchamlari yorug`likning to`lqin uzunligidan kichik bo`lgani uchun difraktsiya hodisasi, ya`ni yorug`lik zarrachani «o`rab o`tib» o`z yo`nalishini o`zgartirish hodisasi vujudga keladi, natijada yorug`lik tarqaladi (opalestsentsiya).
Kolloid zarrachalardan nurning tarqalish hodisasi o`sha nurning to`lqin uzunligiga bog`liq bo`ladi. Reley qonuniga muvofiq, kolloid sistema orqali yorug`lik o`tganida difraktsiya tufayli tarqalgan yorug`likning intensivligi kolloid zarrachalarning soniga, zarracha hajmi kvadratiga mutanosib bo`lib, tushayotgan nur to`lqin uzunligining to`rtinchi darajasiga nomutanosibdir:
(4.11)
bunda I_o—yorituvchi nur ravshanligi (intensivligi), I—kolloid zarrachadan tarqalayotgan nur intensivligi, v—sistemaning hajm birligidagi zarrachalar soni, v²—har qaysi zarrachaning hajmi, n₁—kolloid zarrachani hosil qilgan moddaning yorug`likni sindirish koeffitsienti, n<sub>2</sub>—dispersion muhitni hosil qilgan moddaning yorug`likni sindirish koeffitsienti, k—mutanosiblik koeffitsienti.
Bu tenglamadagi n₁ ning qiymatigina moddaning kimyoviy tabiatiga bog`liq. Agar dispers faza moddasining yorug`likni sindirish koeffitsienti dispersion muhitning yorug`likni sindirish koeffitsientiga teng bo`lsa, bunday sistemada Tindal`-Faradey effekti ko`rinmaydi. Ikki faza moddalarining yorug`likni sindirish koeffitsientlari o`rtasidagi ayirma qanchalik katta bo`lsa, Tindal`-Faradey effekti Shunchalik ravshan ko`rinadi.
Reley tenglamasi zarrachalarning radiusi yorug`lik to`lqin uzunligining 0,1 qismidan katta bo`lmagan kolloid eritmalar uchungina qo`llanila oladi. Reley tenglamasidan ko`rinib turibdiki, yoyilgan nurning to`lqin uzunligi tushayotgan nur to`lqin uzunligining to`rtinchi darajasiga nomutanosib bo`lganligi sababli yoyilish jarayonida ancha qisqa to`lqin uzunligiga ega bo`lgan nur kelib chiqadi. Shu sababli kolloid eritmani yon tomondan polixromatik (ya`ni oq) nur bilan yoritilganida kolloid eritma zangoriroq tusga ega bo`ladi. Bu tenglama ko`k (zangori, yashil) nur beruvchi chiroqlar sirini tuShunishga ham imkon beradi. To`lqin uzunligi qisqa nur yoyilganida yanada qisqa to`lqin uzunlikli zangori nur hosil bo`ladi. Agar zangori nur tarkibida chang, bulut, tutun yoki tuman bo`lgan havo qatlamidan o`tsa, bu nur batamom yoyilib ketadi. Shu sababli yashil nur yo`l ochiqligi haqida xabar beradi. Qizil nur esa kam darajada yoyilishi sababli yo`l berkligidan xabar berish uchun qo`llaniladi.