На явлении рассеяния света коллоидными частицами основан ряд важнейших методов их исследования.
Ультрамикроскопия.
При использовании видимого света обычный микроскоп позволяет рассмотреть частицы размером не менее 200 нм. Ультрамикроскоп увеличивает в то же количество раз, что и обычный, но разрешающая способность его составляет 3 нм, что достигается наблюдением света, рассеянного отдельными частицами. При применении бокового освещения свет не попадает в объектив микроскопа и в глаз наблюдателя, фон поля зрения остается темным. На темном фоне становится заметным слабый свет, рассеиваемый коллоидными частицами. Они представляются наблюдателю в виде отдельных светящихся точек.
Размер и форма частиц дисперсной фазы могут быть определены косвенным путем. Для этого подсчитываю число частиц n в определенном объеме раствора V0 и находят частичную концентрацию:
νч = n/V0.
Другим методом (например, измеряя оптическую плотность коллоидного раствора) определяют массовую концентрацию, которая связана с частичной концентрацией уравнением:
Находим объем частицы, а, зная объем, можно найти радиус частицы:
;
.
Метод ультрамикроскопии позволяет исследовать коллоидные растворы с размером частиц дисперсной фазы 2-3 нм.
Электронная микроскопия.
В электронном микроскопе вместо световых лучей применяются пучки электронов с длиной волны всего 0,002 – 0,005 нм, что резко увеличивает его разрешающую способность и дает возможность непосредственно видеть и фотографировать коллоидные частицы. Внутри электронного микроскопа поддерживается глубокий вакуум. Поэтому образцы исследуемых материалов должны быть тщательно высушены, что может приводить к существенным изменениям свойств изучаемых систем. Это является недостатком метода.
Раздел VI. молекулярно-кинетические свойства