四、微粒的光学性质

    光是一种电磁波，当一束光照射到一个微粒分散体系时，可以出现光的吸收、反射和散射等现象。光的吸收主要由微粒的化学组成与结构所决定；光的反射与散射主要取决于微粒的大小。

    当微粒大小适当时，光的散射现象十分明显。如前所述，基于光散射的原理可以进行微粒大小的测定。

    丁泽尔现象正是微粒散射光的宏观表现。如果有一束光线在暗室内通过微粒分散体系，在其侧面可以观察到明显的乳光，这就是Tyndall现象。在纳米级大小的微粒分散体系中，即使在正常的室内光线下，也可以观察到明显的乳光，事实上，这已经成为判断纳米体系的一个简单的方法。

    同样条件下，粗分散体系由于反射光为主，不能观察到丁泽尔现象；而低分子的真溶液则是透射光为主，同样也观察不到乳光。可见，微粒大小不同，光学性质相差很大。

    五、微粒的电学性质

    微粒的表面可因电离、吸附或摩擦等而带上电荷。

    (一)电泳

    如果将两个电极插入微粒分散体系的溶液中，再通以电流，则分散于溶液中的微粒可向阴极或阳极移动，这种在电场作用下微粒的定向移动就是电泳(electro- phoresis)。

    设有一个半径为r的球形微粒，表面电荷密度为σ，在场强为E的电场作用下移动，其恒速运动的速度为v，此时微粒受二种作用力，一种是静电力(Fe)，另一种是摩擦阻力(Fs)，而且这两种力在恒速运动时大小相等，即：

    Fe=σE (11-3)

    Fs=6πηrv (11-4)

    σE=6πηrv (11-5)

    故有：

    v=σE /6πηr (11-6)

    可见微粒在电场作用下移动的速度与其粒径大小成反比，其他条件相同时，微粒越小，移动越快。

    (二)微粒的双电层结构

    在微粒分散体系的溶液中，微粒表面带有同种离子，通过静电引力可使与其电荷相反的离子(称为反离子)分布于微粒周围，微粒表面的离子与靠近表面的反离子构成了微粒的吸附层；同时由于扩散作用，反离子在微粒周围呈现距微粒表面越远则浓度越稀的梯度分布(见图11-1所示)，从吸附层表面至反离子电荷为零处形成微粒的扩散层，吸附层与扩散层所带电荷相反。微粒的吸附层与相邻的扩散层共同构成微粒的双电层结构，如图11-1所示。

    图11-1 微粒的双电层结构与ζ电位

    从吸附层表面至反离子电荷为零处的电位差叫动电位，即ζ电位。ζ电位与微粒的物理稳定性关系密切。ζ电位除了与介质中电解质的浓度、反离子的水化程度等有关外 ......