![]() |
|
![]() |
||
1869年,英國物理學家約翰•丁達爾發現,若令一束匯聚的光通過溶膠體,則從側面(即與光束垂直的方向)可以看到一個發光的圓錐體。
約翰•丁達爾
所謂膠體又稱膠狀分散體,是一種均勻混合物,在膠體中含有兩種不同狀態的物質,一種分散,另一種連續。分散的一部分是由微小的粒子或液滴所組成,分散質粒子直徑在1nm—100nm之間的分散系;膠體是一種分散質粒子直徑介於粗分散體系和溶液之間的一類分散體系,這是一種高度分散的多相不均勻體系。膠體粒子的直徑一般在1nm——100nm之間,它決定了膠體粒子具有巨大的表面積,吸附力很強,能在水中吸附懸浮固體或色素形成沈淀,從而使水淨化。
膠體按照分散劑狀態不同分為氣溶膠(如煙擴散在空氣中)、液溶膠(如Fe(OH)3膠體)、固溶膠(如有色玻璃、煙水晶)更詳盡的實例如,煙,雲,霧是氣溶膠,煙水晶,有色玻璃、水晶是固溶膠,蛋白溶液,淀粉溶液是液溶膠。在微觀層面,淀粉膠體蛋白質膠體是分子膠體,土壤是粒子膠體。
氣溶膠
在光的傳播過程中,射入分散體系時,一部分自由地通過,一部分被吸收、反射或散射,可能發生以下三種情況:一、當光束通過粗分散體系,由於分散質的粒子大於入射光的波長,主要發生反射或折射現象,使體系呈現混濁;二、當光線通過膠體溶液,由於分散質粒子的半徑一般在1?100nm之間,小於入射光的波長,主要發生散射,可以看見乳白色的光柱,出現丁達爾現象;三;當光束通過分子溶液,由於溶液十分均勻,散射光因相互乾涉而完全抵消,看不見散射光。
光線照射到粒子時,如果粒子大於入射光波長很多倍,則發生光的反射;如果粒子小於入射光波長,則發生光的散射,這時觀察到的是光波環繞微粒而向其四周放射的光,稱為散射光或乳光。膠體粒子介於溶液中溶質粒子和濁液粒子之間,其大小在40~900nm,一定程度上小於可見光波長(380 nm?760 nm)。因此,當可見光透過膠體時會產生明顯的散射作用。而對於真溶液,粒子大小一般不超過1 nm,散射光的強度隨散射粒子體積的減小而明顯減弱。丁達爾現象的原本初衷是用於鑒定物質是否為膠體。膠體能有丁達爾現象,而溶液幾乎沒有。