Релеевское рассеяние света и строение растворов хинолина и поверхностно-активных веществ

• Автор: Недбаев, Николай Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ . . . .

ГЛАВА I. ТЕОРИЯ РЕЛЕЕВСКОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА В ЖИДКОСТЯХ

1.1. Общие вопросы теории

1.2. Рассеяние света на флуктуациях плотности

1.3. Рассеяние света на флуктуациях концентрации . .

1.4. Рассеяние света на анизотропных флуктуациях . .

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ РЕЛЕЕВСКОГО РАССЕЯНИЯ

СВЕТА В ЖИДКОСТЯХ

2.1. Описание экспериментальной установки для измерения относительного коэффициента и степени деполяризации рассеянного света в жидких системах .

2.2. Характеристика степени чистоты исследуемых объектов.

2.3. Методика приготовления растворов,их обеспыливания
и измерения рассеяния света. . .
2.4. Оценка точности экспериментальных результатов . .
ГЛАВА III. РЕЛЕЕВСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В ЖИДКОМ ХИНОЛИНЕ
И ЕГО РАСТВОРАХ
3.1. Строение жидкого бензола.
3.2. Обзор результатов экспериментальных исследований
строения жидкого хинолина и его растворов
3.3. Исследование строения жидкого хинолина методом релеевского рассеяния света .
3.4. Растворы хинолина в циклогексане.
3.4.1. Литературные данные и экспериментальные результаты
3.4.2. Рассеяние света на анизотропных флуктуациях . .
3.4.3. Рассеяние света на изотропных флуктуациях .
3.5. Растворы хинолина в нпропаноле .
3.5.1. Экспериментальные результаты.
3.5.2. Рассеяние света на анизотропных флуктуациях . .
3.5.3. Рассеяние света на флуктуациях плотности и концентрации
ГЛАВА У. РАССЕЯНИЕ СВЕТА ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЩЕСТВ ПАВ
4.1. Общие вопросы мицеллообразования и применение рассеяния света к изучению растворов ПАВ
4.2. Исследуемые ПАВ и степень их чистоты
4.3. Методика эксперимента и приготовления
растворов ПАВ.
4.4. Рассеяние света водными растворами ПАВ
4.4.1. Водные растворы полиэтиленгликоля0 монолаурата.
4.4.2. Водные растворы АФ 8 неонола
4.4.3. Водные растворы тринатриевой соли пентадецилового эфира дисульфоянтарной кислоты
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В заключении кратко сформулированы основные результаты и выводы проведенной работы. ГЛАВА I. Из теории релеевского рассеяния света 14 следует,что рассеяние света в индивидуальных жидкостях и растворах обусловлено флуктуациями,возникающими при тепловом движении молекул. В диссертации исследуется рассеяние света в низкомолекулярных жидкостях и растворах,в том числе водных растворах мицеллообразующих поверхностноактивных веществ ПАВ применяемых для повышения нефтеотдачи пластов. В жадностях,свободных от механических примесей, оптическими неоднородностями могут быть только флуктуации диэлектрической проницаемости. Они вызваны флуктуациями плотности, анизотропными флуктуациями и флуктуациями концентрации, если рассеивающая среда представляет собой раствор. В среднем изотропная жидкость обычно состоит из анизотропных молекул. Отклонения взаимных ориентаций таких молекул от хаотического распределения, как правило, обусловлены короткодействующими межмолекулярными силами притяжения слабыми химическими связями, в частности,водородными связями СН. С,0Н. СН. В ходе теплового движения одни из таких связей разрушаются, другие образуются. При этом возникают анизотропные флуктуации. С единичный тензор Кронекера. В уравнении I первый член суммы равен средней диэлектрической проницаемости среды. Рассеяние
света определяется вторым слагаемым. В однокомпокентных жидкостях флуктуации л изотропны. Они определяются флуктуациями давления Л р и энтропии л Б или плотности и температуры д7. В растворах зависит еще и от флуктуаций концентрации. Деполяризация рассеяния света на изотропных флуктуациях отсутствует. Пусть параллельный пучок естественного света распространяется вдоль оси X лабораторной системы координат и падает на макроскопический объем V , в центре которого помещено начало декартовой системы координат рис. В падающем естественном свете электрический вектор 1Е1 оу1 . Если в какомлибо элементе объемаЕ возникает изотропная флуктуация,то направление индуцированного световой волной момента и Ру совпадает соответственно с направлением Еоя и Еоу . Поле рассеянной световой волны Е дЕР ,где Д скаляр. Электрический вектор Ц , а вектор ЕуI Ру . Поэтому,при наблюдении рассеянного излучения под углом к направлению распространения падающего света будет присутствовать только составляющая поля рассеянной волны,перпендикулярная плоскости рассеяния ХУ. Составляющая Еу , как известно, равна нулю. Флуктуации Дс в формуле 2 ,как уже было сказано,обусловлены локальной анизотропией, возникающей при тепловом движении. Если в элементе объема ЛV присутствуют анизотропные флуктуации,то индуцированные световой волной моменты и Ру не совпадают по направлению с и , т. ЕСКЕ . Поэтому в рассеянном свете появятся и составляющие электрического поля. Они обуславливают деполяризованную часть рассеянного света рис. Рис. Поляризация света,рассеянного на изотропных флуктуациях. Рис. Деполяризация света, рассеянного анизотропными флуктуациями. УлЕи1. Измерения релеевского рассеяния света позволяют определять интенсивность рассеяния света Уд0 и степень деполяризации Л . Мы измеряем свет при угле рассеяния,равном . В дальнейшем ради упрощения обозначений индекс не указывается. Л 3 . Интенсивность рассеянного света зависит от интенсивности падающего излучения У0 , расстояния . Я абсолютный коэффициент рассеяния света. Обычно У составляет лишь малую долю 1СГ3 от интенсивности У0 падающего излучения. Величина К при заданной длине волны падающего света определяется свойствами рассеивающей среды. Я
Чаще всего в качестве эталона используется бензол,абсолютный коэффициент рассеяния которого тщательно измерен многими исследователями. Обширная сводка опубликованных значений й. Значение коэффициента суммарного рассеяния света определяется формулой СмолуховскогоЭйнштейнаКабанна с учетом дисперсии коэффициента сжимаемости по Фабелинскому 8 . Как известно 2,4, изотропная часть коэффициента рассеяния имеет вид
где 2 длина волны падающего света, V рассеивающий объем. В случае падающего плоскополяризованного света .