O‘zmu xabarlari Вестник нууз acta nuuz

Экспериментальная часть. В качестве объектов использовали воды из Аральского моря и сточных вод из 
Алмаликского горно-металлургического комбината (АГМК), у которых содержались ионы металлов, а также 
дисперсные частицы. Вода из Аральского моря и сточная вода из Алмаликского горно-металлургического комбината до 
фильтра очистки отличались по цвету, по содержанию дисперсных частиц которые видны невооруженным глазом. 
O‘ZBEKISTON MILLIY 
UNIVERSITETI
XABARLARI, 2021, [3/2/1]
ISSN 2181-7324 
 
FIZIKA 
www.uzmuxabarlari.uz 
Natural sciences 

---

O‘zMU xabarlari Вестник НУУз ACTA NUUz
 
FIZIKA 
3/2/1 2021 
- 363 -
Оценка размеров наночастиц оксида никеля проводились методом динамического светорассеяния с помощью 
прибора Photocor compact (ООО «Фотокор», Россия). Измерение проводились при температуре Т=298 К, 
термостабилизированный полупроводниковый лазер длиной волн 635.6 нм, с мощностью 25 мВт. 
Рис.1. Схема процесса рассеяния света 
Результаты и их обсуждение. Метод динамического рассеяния света используется также для измерения 
скоростей потоков жидкостей и газов. Традиционно, этот вариант метода носит название лазерной доплеровской 
анемометрии (ЛДА). В частности, данная конфигурация метода ДРС используется для измерения электрофоретической 
подвижности наночастиц, откуда рассчитывается их дзета-потенциал. 
Диффузия монодисперсных наночастиц, диспергированных в жидкости и хаотическое броуновское движение 
этих частиц приводит к микроскопическим флуктуациям их локальной концентрации и соответствующим локальным 
неоднородностям показателя преломления среды. При прохождении лазерного луча через такую среду часть света будет 
рассеяна на этих неоднородностях. Флуктуации интенсивности рассеянного света будут соответствовать флуктуациям 
локальной концентрации дисперсных частиц. Информация о коэффициенте диффузии частиц содержится в зависящей 
от времени корреляционной функции флуктуаций интенсивности. Временная автокорреляционная функция согласно 
определению имеет следующий вид: 
𝐺(𝜏) = ⟨𝐼(0)|𝐼(𝑡 − 𝜏)⟩ = lim
𝑡
𝑚
→∞
1
𝑡
𝑚
∫ 𝐼(𝑡)𝐼(𝑡 − 𝜏)𝜕𝑡
𝑡
𝑚
0
где интенсивность I имеет различные значения во время t и (t-τ). tm - это время интегрирования (время 
накопления корреляционной функции). Очевидно, что при τ=0, автокорреляционная функция равна среднеквадратичной 
интенсивности рассеяния . 
Для бесконечного времени корреляция отсутствует, и автокорреляционная функция равна квадрату средней 
интенсивности рассеяния: 
𝐺(𝜏) = 〈𝐼(0)𝐼(𝑡 − 𝜏)〉 = 〈𝐼(0)〉〈𝐼(𝑡 − 𝜏)〉 = 〈𝐼〉
2
В соответствии с гипотезой Онзагера, релаксация микроскопических флуктуаций концентрации к равновесному 
состоянию может быть описана первым законом Фика (уравнением диффузии): 
𝜕𝑐(𝑟⃗, 𝑡)
𝜕𝑡
= −𝐷∇𝑐(𝑟⃗, 𝑡) 
где c(r, t) - концентрация и D - коэффициент диффузии частиц. Можно показать, что в такой системе 
автокорреляционная функция интенсивности рассеяния света экспоненциально затухает во времени, и характерное 
время релаксации однозначно связано с D. Корреляционная функция интенсивности рассеянного света (для случая 
квадратичного детектирования) имеет вид: 
𝐺(𝜏) = 𝑎 ∙ 𝑒𝑥𝑝 (
−2𝜏
𝑡
𝑐
) + 𝑏 
Величины tc, a и b могут быть найдены путем аппроксимации измеренной корреляционной функции 
теоретической экспоненциальной функцией. Для сферических невзаимодействующих между собой частиц размер их 
может быть рассчитан с использованием формулы Стокса-Эйнштейна: 
𝐷 =
𝑘
𝐵
𝑇
6𝜋𝜂𝑅
где kB - константа Больцмана, T - абсолютная температура и η - сдвиговая вязкость среды, в которой взвешены 
частицы радиуса R. 
Как показали исследование у воды из Аральского моря наблюдается частицы от нанометрового диапазона до 
микронного размера с полимодальным распределением частиц, но при этом имеют большую. долю микронные частицы 
(рис.2.). А при исследование сточных вод Алмаликского горно-металлургического комбината (АГМК) до фильтра 
наблюдается частицы в ионном виде, также наночастицы и микронные частицы. Большую часть частиц находится в 
нанометровом диапазоне, которые равно 150 нм. Как видно из экспериментальных данных распределение дисперсных 
частиц не имеют Гауссовой формы, имеются асимметричность.

---