НЕФЕЛОМЕ́ТРИ́Я

НЕФЕЛОМЕ́ТРИ́Я (от греч. νεφέλη – об­ла­ко и …мет­рия), ме­тод ко­ли­че­ст­вен­но­го хи­мич. ана­ли­за и фи­зи­ко-хи­мич. ис­сле­до­ва­ния, ос­но­ван­ный на из­ме­ре­нии ин­тен­сив­но­сти элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния оп­тич. диа­па­зо­на, напр. ви­ди­мо­го све­та, рас­се­ян­но­го взве­шен­ны­ми час­ти­ца­ми дис­перс­ной сис­те­мы (сус­пен­зии, эмуль­сии, аэ­ро­зо­ля). Яв­ле­ние рас­сея­ния све­та при его про­хо­ж­де­нии че­рез оп­ти­че­ски не­од­но­род­ную сре­ду мож­но за­ме­тить, на­блю­дая Тин­да­ля эф­фект.

В про­стей­шем слу­чае – ко­гда кон­цен­тра­ция час­тиц оп­ти­че­ски изо­троп­ной дис­перс­ной фа­зы ма­ла, фор­ма час­тиц изо­мет­рич­на, раз­ме­ры их мень­ше дли­ны вол­ны па­даю­ще­го све­та и по­гло­ще­ние све­та от­сут­ст­ву­ет – ин­тен­сив­ность рас­се­ян­но­го све­та $I$ в на­прав­ле­нии, пер­пен­ди­ку­ляр­ном по­то­ку па­даю­ще­го све­та, оп­ре­де­ля­ет­ся урав­не­ни­ем Рэ­лея:$$I=\frac{K \cdot I_0}{\lambda^4}\sum_{i=1}^{n}N_iV_i,$$где $K$ – ко­эф. про­пор­цио­наль­но­сти, $I_0$ – ин­тен­сив­ность па­даю­ще­го све­та с дли­ной вол­ны $λ,\: N_i$ – чис­ло рас­сеи­ваю­щих час­тиц объ­ё­мом $V_i$ в еди­ни­це объ­ё­ма дис­перс­ной сис­те­мы, $n$ – чис­ло групп час­тиц оди­на­ко­во­го раз­ме­ра. Ин­тен­сив­ность $I$ из­ме­ря­ют не­фе­ло­мет­ра­ми, в ко­то­рых мо­но­хро­ма­тич. из­лу­че­ние про­пус­ка­ют че­рез кю­ве­ту с об­раз­цом и ре­ги­ст­ри­ру­ют $I$ фо­то­элек­трич. спо­со­бом. При по­сто­ян­ных ус­ло­ви­ях экс­пе­ри­мен­та $I$ пря­мо про­пор­цио­наль­на кон­цен­тра­ции оп­ре­де­ляе­мо­го ве­ще­ст­ва.

Ко­ли­че­ст­вен­ный ана­лиз ос­но­ван на том, что оп­ре­де­ляе­мое ве­ще­ст­во с по­мо­щью се­лек­тив­ных хи­мич. ре­ак­ций пе­ре­во­дят в ма­ло­рас­тво­ри­мое со­еди­не­ние, об­ра­зую­щее дис­перс­ную фа­зу; за­тем из­ме­ря­ют $I$ и на­хо­дят кон­цен­тра­цию ве­ще­ст­ва по пред­ва­ри­тель­но ус­та­нов­лен­ной гра­дуи­ро­воч­ной за­ви­си­мо­сти. Пре­дел об­на­ру­же­ния со­став­ля­ет 10^–4%. Для ко­ли­че­ст­вен­но­го ана­ли­за мо­жет ис­поль­зо­вать­ся не­фе­ло­мет­рич. тит­ро­ва­ние, ос­но­ван­ное на из­ме­ре­нии из­ме­не­ния $I$ по ме­ре при­бав­ле­ния рас­тво­ра оса­ди­те­ля к ис­сле­дуе­мо­му; точ­ку эк­ви­ва­лент­но­сти на­хо­дят по из­ло­му на кри­вых тит­ро­ва­ния. Не­фе­ло­мет­рич. ана­лиз с ис­поль­зо­ва­ни­ем хи­мич. ре­ак­ций при­ме­ня­ют ог­ра­ни­чен­но: для оп­ре­де­ле­ния $\ce{SO^{2-}_4}$ в ви­де сус­пен­зии $\ce{BaSO4, \:Cl^{–}}$ в ви­де сус­пен­зии $\ce{AgCl}$ и не­ко­то­рых др. ио­нов, для изу­че­ния взаи­мо­дей­ст­вия рас­тво­ри­мых ан­ти­ге­нов с ан­ти­те­ла­ми. Для пре­дот­вра­ще­ния коа­гу­ля­ции ис­поль­зу­ют за­щит­ные кол­лои­ды, напр. же­ла­ти­ну.

В ис­сле­до­ватель­ских це­лях ис­поль­зу­ют пря­мую – без про­ве­де­ния хи­мич. ре­ак­ций – Н. (от­но­сит­ся к оп­тич. ме­то­дам хи­мич. дис­пер­си­он­но­го ана­ли­за). Из­ме­ря­ют ин­тен­сив­ность све­то­рас­сея­ния при раз­ных кон­цен­тра­ци­ях рас­тво­ров, под раз­ны­ми уг­ла­ми, в ус­ло­ви­ях по­ля­ри­за­ции све­та и по­лу­ча­ют ин­фор­ма­цию о ко­ли­че­ст­ве, раз­ме­рах и фор­ме дис­перс­ных час­тиц (или мак­ро­мо­ле­кул), о про­те­каю­щих в сис­те­ме про­цес­сах (напр., коа­гу­ля­ции). Пря­мую Н. при­ме­ня­ют для оп­ре­де­ле­ния сред­ней мо­ле­ку­ляр­ной мас­сы по­ли­ме­ров в рас­тво­рах, для ис­сле­до­ва­ния дис­перс­ных сис­тем: про­из­водств. рас­тво­ров, при­род­ной во­ды, неф­тя­ных фрак­ций, аэ­ро­зо­лей (в т. ч. ды­ма, пы­ли) и т. д.