Учебное пособие по коллоидной химии Казань 2015 1

2,3D = τl 

или
τ = 2,3D/l. 

 
(41) 
Это означает, что оптическая плотность дисперсной системы будет 
зависеть от длины волны света. Стоит напомнить, что истинные окрашен-
ные растворы поглощают строго определенную длину волны света и урав-
нение (38) справедливо для монохроматического светового потока, поэто-
му длина волны в него не входит. Для белых золей с релеевскими частица-
ми величина оптической плотности D должна подчиняться закону Релея и 
потому можно показать, что поглощающая способность среды зависит не 
только от концентрации дисперсной фазы с, но и длины волны падающего 
света λ и размера сферических частиц r, т.е.:
D = K (r
6 
c) / (λ
4 
ρ). 

(42) 
Отмеченные зависимости служат основой турбидиметрии – опти-
ческого метода исследования различных систем, основанного на измере-
нии интенсивности прошедшего света. Это делает возможным определе-
ние размеров частиц. 
В случае «белых» золей, частицы которых превышают релеевские 
размеры, используются уравнения Геллера:
D = Κλ
-n
и τ = Κ´λ
-n
,
 
 
(43) 
где τ – мутность – величина, характеризующая способность системы рас-
сеивать свет; n – показатель дисперсности, изменяется в пределах от 2 до 4 
(при n = 4 дисперсная система обладает релеевским светорассеянием; при 
n = 2 светорассеяние не подчиняется закону Релея).

---

33 
Поглощение света имеет четко выраженный избирательный харак-
тер. При этом золь окрашен в цвет, дополнительный к поглощенному. На-
пример, поглощая синюю часть (435–480 нм) видимого спектра (400–760 
нм), золь оказывается желтым, при поглощении синевато-зеленой части 
(490–500 нм) он принимает красную окраску. При совместном действии 
всего видимого спектра на глаз человека возникает восприятие белого цве-
та, поэтому если лучи всего видимого спектра проходят через прозрачное 
бесцветное тело или отражаются от непрозрачного, то прозрачное тело ка-
жется бесцветным, а непрозрачное – белым. Если же тело поглощает излу-
чение всего видимого спектра, оно кажется черным. 
Металлические золи в отношении абсорбции света, так же как и в 
отношении светорассеяния, обнаруживают аномальное поведение по срав-
нению с остальными коллоидными растворами. Золи с металлическими 
частицами очень сильно поглощают свет, что обусловлено генерацией в их 
частицах электрического тока, большая часть энергии которого превраща-
ется в теплоту. То обстоятельство, что с увеличением дисперсности аб-
сорбция света резко повышается, объясняется огромной способностью ме-
таллов поглощать и рассеивать свет, связанной с их электропроводностью. 
В результате этого уже тончайшие металлические слои, толщина которых 
меньше длины световой волны, не пропускают свет и являются непрозрач-
ными. В таких условиях при одной и той же концентрации дисперсной фа-
зы более высокодисперсные металлические золи будут лучше экраниро-
вать свет. 
Как и опалесценция, абсорбция металлическими золями достигает 
максимума при определенной длине волны и при определенном размере 
частиц. Установлено, что для золей металлов характерна селективность 
поглощения, зависящая от дисперсности. С ростом дисперсности макси-
мум поглощения сдвигается в область коротких волн. Эффект влияния 
дисперсности связан с изменением как спектра поглощения, так и спектра 
рассеяния (фиктивного поглощения). Например, золи золота с частицами 
радиуса ~20 нм поглощают зеленую часть спектра (~530 нм), поэтому они 
имеют ярко-красную окраску, при радиусе частиц 40–50 нм максимум по-
глощения приходится на желтую часть спектра (~590–600 нм) и такой золь 
золота кажется синим. Очень высокодисперсный золь золота, поглощая 
синюю часть спектра (440–450 нм), имеет желтую окраску, как и истинный 
раствор соли, например, хлорида золота AuCI
3
. Это подтверждает непре-
рывность некоторых свойств при переходе от дисперсных систем к истин-
ным растворам. 
Как уже отмечалось, с изменением дисперсности золей меняется ин-
тенсивность их окраски. Она максимальна при средних размерах частиц 
ультрамикрогетерогенных систем и уменьшается как при увеличении, так 
и при уменьшении дисперсности. Например, наибольшая интенсивность 

---

34 
окраски гидрозоля золота соответствует размерам частиц от 20 до 37 нм. 
Интересно, что золи с металлическими частицами обладают чрезвычайно 
высокой интенсивностью окраски, превышающей иногда в сотни раз ин-
тенсивность окраски некоторых красителей. 
Окраска многих минералов и драгоценных камней обусловлена на-
личием в них высокодисперсных частиц металлов и их оксидов. Например, 
прозрачным рубиновым стеклам окраску придают коллоидные частицы 
оксидов золота, железа. Следует отметить, что практически всем краскам и 
эмалям цвета сообщаются дисперсными пигментами из оксидов и солей 
металлов (титана, железа, олова, меди и др.).