Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред - Лопатин В.Н.
ISBN 5-9221-0547-7
Скачать (прямая ссылка):
-2
То 4(Г
0, град.
—I—
50
"бо”
10
20
Рис. 4.3. Угловая зависимость светорассеяния полистирольной частицы со
средним размером 2.5 мкм, экспериментальная (•) и подгонка по Ми-теории
(—)
1.72“
1.56-
1.52“
------1----1-----1-----1-----1-----1-----1-----1-----1----1
2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0
Размер частицы, мкм
Рис. 4.4. Карта распределения размера и показателя преломления для латексных частиц со средним размером 2.5 мкм
Использование метода интегральной индикатрисы для водной суспензии латексных частиц со средним размером 2.5 мкм дало значение среднего размера dcp = 2.492 ±0.060 мкм.
Для определения параметров чистых и адсорбировавших полисти-рольных частиц методом FLSI были измерены в случае латексных частиц со средним размером 1.0 мкм индикатрисы 500 частиц, а в случае латексных частиц со средним размером 1.5 мкм — индикатрисы 1000 частиц.
На рис. 4.5, 4.6 представлены полученные таким образом распределения по размеру и показателю преломления для частиц разных классов. Аппроксимация гауссовым распределением дала следующие значения: dcp = 1.032 ± 0.002 мкм для класса М 150 и dcр = 1.462 =Ь 0.002 мкм для класса М 200. В табл. 4.1 представлены результаты измерений размера исследуемых микрочастиц, полученные методом интегральной индикатрисы и методом FLSI. Из представленных данных видно, что относительная погрешность оценок среднего размера частиц по интегральной индикатрисе в сравнении с таковыми по методу FLSI не превышает 2%. По литературным данным [351-354] показатель преломления латексных частиц лежит в диапазоне от 1.570 до 1.630. Оценка среднего показателя преломления исследуемых по-листирольных частиц методом FLSI дала следующие значения: для
Показатель преломления, т
Рис. 4.5. Функции распределения по размерам (а) и показателю преломления (б) полистирольных частиц со средним размером 1.5 мкм, измеренные с помощью метода «пролётной» индикатрисы. Кривая соответствует распределению
Гаусса
Число отсчетов Число отсчетов
Размер частицы, мкм
Показатель преломления, т
Рис. 4.6. Функции распределения по размерам (а) и показателю преломления (б) полистирольных частиц 1.0 мкм, измеренные с помощью метода «пролёт™ ной» индикатрисы. Кривая соответствует распределению Гаусса
частиц класса М 150 т = 1.577 ± 0.003» а для класса М 200 —
1.619 ±0.001.
Таблица 4.1. Параметры частиц полистирольного латекса, полученные методами интегральной и «пролётной» индикатрис
Индекс Диапазон возможных Средний размер частиц, полученный
класса размеров частиц, мкм разными методами, мкм
метод интегральной метод FLSI
индикатрисы рассеяния
М 150 (0.950)---(1.250), 1.015 ±0.070 1.032 ±0.002
dcp = 1.00
М 200 (1.250)---(1.750), 1.441 ±0.020 1.462 ±0.002
dCp = 1.50
На рис. 4.7» 4.8 представлены карты распределений размера и показателя преломления для чистых и адсорбировавших гуминовую кислоту латексных частиц разных классов» а в табл. 4.2 — значения среднего размера и среднего показателя преломления при различных концентрациях суспензий латекса и раствора гуминовой кислоты» полученные с помощью метода FLSI.
Из представленных данных видно» что добавление к исследуемой пробе латексных частиц раствора гуминовых кислот приводит к увеличению объёма и уменьшению показателя преломления исследуемых латексных частиц за счёт адсорбированного слоя органического вещества по сравнению с не адсорбировавшими латексными частицами. Из расчётов следует» что относительный объём адсорбированного слоя составляет от 0.061 до 0.125 (для М 150) и от 0.012 до 0.066 (для М 200) от всего объёма комплексной частицы в зависимости от соотношения концентраций органического вещества и суспензии латексных частиц.
Для изучения влияния добавления гуминовой кислоты в исследуемые пробы для двух классов латексных частиц был применён однофакторный дисперсионный анализ. С использованием преобразованного критерия Фишера для определения показателя достоверности влияния изучаемого фактора установлено» что влияние гуминовой кислоты может считаться достоверным по второму порогу вероятности безошибочных прогнозов для всех концентраций латексных частиц и гуминовой кислоты в исследуемых пробах (вероятность больше 99%). Максимально е изменение среднего показателя преломления составляет 0.024 для М 150 и 0.012 для М 200 соответственно. Исходя из вышесказанного» можно заключить» что сорбционная способность латексных частиц незначительна» что согласуется с [355]. В [355] исследовалось рассеяние чистых образцов латексов полистирола с диаметрами частиц 0.09 ^ d ^ 0.78 мкм и с добавлением аммиака. Было показано»
1.700
