Лако-красочные материалы — производство

Очень часто коллоидные системы окрашены. Окраска — драгоценных или по­лудрагоценных камней обусловлена присутствием в них ничтожных количеств тяжелых металлов и их окислов в состоянии коллоидной степени раздробления. Например, в естественных рубинах такими примесями являются соединения же­леза, в изумрудах — соединения хрома Так называемое рубиновое стекло, изго — тавлявшееся еще М В. Ломоносовым, представляет собою стекло с весьма ма­лой примесью коллоидного золота (0,0001%) Очень часто встречаются и окра­шенные коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой Особенно яркой окраской обладают золи металлов Это объясняется большой разностью плотно­стей, а следовательно, и показателей преломления дисперсной фазы н диспер­сионной среды

Вообще следует сказать, что интенсивность окраски золей может быть весь­ма высокой и значительно превышать интенсивность окраски молекулярных рас­творов Например, при одинаковом содержании дисперсной фазы интенсивность окраски золя золота превосходит интенсивность окраски раствора фуксина в 400 раз Интенсивная окраска коллоидных растворов позволяет определять ничтожные количества коллоидно раздробленного вещества. Так, желтая окраска коллоидного раствора сульфида мышьяка, которую визуально можно обнару­жить при толщине слоя золя в 1 см, отвечает содержанию 1 ч AS2SJ в 8-Ю5 ч воды, а красный цвет золя золота заметен в таких условиях при содержании 1 ч Аи даже в 1-Ю8 ч. воды. Это обстоятельство широко используется в ана­литической химии.

Причины той или иной окраски данной коллоидной системы чрезвычайно сложны На окраску коллоидных систем влияют ие только природа дисперсной фазы и дисперсионной среды, но и дисперсность частиц, их форма и строение, гак как эти факторы влияют на рассеяние и абсорбцию света Кроме того, окраска коллоидных систем может зависеть от способа приготовления золя и от условий его наблюдения (в проходящем и отраженном свете) Поэтому ниже приведены только самые общие соображения, которые должны быть приняты во внимание при рассмотрении причин той или иной окраски золя

Бесцветные (белые) неметаллические золи, ие проявляющие избирательной абсорбции света, в проходящем свете обычно обнаруживают оранжевую окра­ску, а в отраженном свете — опалесцируют голубоватым светом Это явление, как мы уже знаем, объясняется светорассеянием и полиостью соответствует вакону Рэлея

Однако существует много золей с неметаллическими частицами, обладающих специфической окраской, которая зависит от избирательной абсорбции световых лучей их частицами Сюда, например, следует отнести золь берлинской лазури, окрашенный в интенсивно синий цвет, красный золь сульфида сурьмы и т д. Однако по мере понижения степени дисперсности, например при коагуляции, интенсивность окраски золя снижается из-за быстрого возрастания светорассея­ния Следует, впрочем, отметить, что заметные изменения в цвете золя при коагуляции наступают лишь при тесном сближении частиц

Наиболее сложен вопрос об окраске золей, содержащих металлические ча­стицы Цвет металлических золей, с одной стороны, обусловливается истинной адсорбцией света металлическими частицами, в результате которой часть свето­вой энергии переходит в тепло, с другой стороны, на цвет металлических золей влияет и светорассеяние Благодаря тому, что абсорбция и светорассеяние с увеличением размера частиц и длины волны света проходят через максимум, золи одного и того же металла могут иметь разнообразную окраску Гак, гру — БоДисперсные золи золота, обладающие сравнительно малым истинным погло­щением, сдвинутым в красную область спектра, и сильно рассеивающие свет с максимумом в той же красной части спектра, обычно имеют голубой цвет (в проходящем свете) и опалесцируют красным цветом (в рассеянном свете). Высокодисперсиые золи золота, наоборот, обычно окрашены в красный цвет и опалесцируют голубым цветом Это объясняется их способностью сильно абсор­бировать свет с резким максимумом в желто-зеленой части спектра Интересно, что при еще большей степени дисперсности золи золота приобретают желтый цвет и приближаются по окраске к растворам хлорида золота, т. е. к окраске молекулярно-дисперсных систем

Вопрос об окраске металлических золей во многих случаях усложняется еще и тем, что помимо дисперсности системы на абсорбцию и рассеяние света влияют форма и строение частиц Связь между этими факторами и окраской металлических золей подробно рассмотрена в работах Ми и Ганса.